Java基础 - 反射

Java基础 - 反射

一、类加载器

1. 类加载

        当程序要使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，则系统会通过类的加载，类的连接，类的初始化这三个步骤来对类进行初始化。如果不出现意外情况，JVM 会连续完成这三个步骤，所以有时也把这三个步骤统称为类加载或者类初始化。

类的加载

（1）就是指将class 文件读入内存，并为之创建一个java.lang.Class 对象

（2）任何类被使用时，系统都会为之建立一个java.lang.Class 对象 

类的连接

（1）验证阶段：用于检验被加载的类是否有正确的内部结构，并和其他类协调一致

（2）准备阶段：负责为类的类变量分配内存，并设置默认初始化值

（3）解析阶段：将类的二进制数据中的符号引用替换为直接引用

类的初始化

（1）在该阶段，主要就是对类变量进行初始化

类的初始化步骤

（1）假如类还未被加载和连接，则程序先加载并连接该类

（2）假如该类的直接父类还未被初始化，则先初始化其直接父类

（3）假如类中有初始化语句，则系统依次执行这些初始化语句

注意：在执行第2个步骤的时候，系统对直接父类的初始化步骤也遵循初始化步骤1-3

类的初始化时机：

（1）创建类的实例

（2）调用类的类方法（静态方法）

（3）访问类或者接口的类变量，或者为该类变量赋值

（4）使用反射方式来强制创建某个类或接口对应的java.lang.Class 对象

（5）初始化某个类的子类

（6）直接使用java.exe 命令来运行某个主类

2. 类加载器

类加载器的作用

（1）负责将.class 文件加载到内存中，并为之生成对应的java.lang.Class 对象

（2）虽然我们不用过分担心类加载机制，但是了解这个机制我们能更好的理解程序的运行

JVM 的类加载机制

（1）全盘负责：就是当一个类加载器负责加载某个Class 时，该Class 所依赖的和引用的其他Class 也将由该类加载器负责载入，除非显示使用另外一个类加载器来载入

（2）父类委托：就是当一个类加载器负责加载某个Class 时，先让父类加载器试图加载该Class，只有在父类加载器无法加载该类时才尝试从自己的类路径中加载该类

（3）缓存机制：保证所有加载过的Class 都会被缓存，当程序需要使用某个Class 对象时，类加载器先从缓存区搜索该Class，只有当缓存区中不存在该Class 对象时，系统才会读取该类对应的二进制数据，并将其转换成Class对象，存储到缓冲区。

ClassLoader：是负责加载类的对象

Java 运行时具有以下内置类加载器对象

（1）Bootstrap class loader：它是虚拟机的内置类加载器，通常表示为null，并且没有父null

（2）Platform class loader：平台类加载器可以看到所有平台类，平台类包括由平台类加载器或其祖先定义的Java SE 平台API，其实现类和JDK 特定的运行时类

（3）System class loader：它也被称为应用程序加载器，与平台类加载器不同。系统类加载器通常用于定义应用程序类路径，模块路径和JDK 特定工具上的类

类加载器的继承关系：System 的父加载器为Platform，而Platform的父加载器为Bootstrap

public class ClassLoaderDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ClassLoader c = ClassLoader.getSystemClassLoader();
        System.out.println(c); // AppClassLoader

        ClassLoader c2 = c.getParent();
        System.out.println(c2); // PlatformClassLoader

        ClassLoader c3 = c2.getParent();
        System.out.println(c3); // null
    }
}

二、反射

1. 反射概述

Java 反射机制：是指在运行时去获取一个类的变量和方法信息。然后通过获取到的信息来创建对象，调用方法的一种机制。用于这种动态性，可以极大的增强程序的灵活性，程序不用在编译期就完成确定，在运行期仍然可以扩展。 

2. 获取Class 类的对象

        我们要想通过反射去使用一个类，首先我们要获取到该类的字节码对象，也就是类型为Class 类型的对象。

        （1）使用类的class 属性来获取该类对应的Class 对象。

        （2）调用对象的getClass() 方法，返回该对象所属类对应的Class 对象。（该方法是Object 类中的方法，所有的Java 对象都可以调用该方法）

        （3）使用Class 类中的静态方法forName(String className)，该方法需要传入字符串参数，该字符串参数的值是某个类的全路径，也就是完整包名的路径

    Class c1 = Student.class;
        System.out.println(c1); // class com.it.demo.Student

        Class c2 = Student.class;
        System.out.println(c1 == c2); // true

        Student student = new Student();
        Class c3 = student.getClass();
        System.out.println(c1 == c3); // true

        Class c4 = Class.forName("com.it.demo.Student");
        System.out.println(c1 == c4); // true

 

未完结