java反射

Posted 2021-02-15 Uarealoser

一、类的加载连接初始化

1）JVM和类

　　当我们调用java命令运行某个java程序时，该命令将会启动一个java虚拟机进程，该程序启动的多个线程，都处于该java虚拟机进程，当系统出现一下几种情况，JVM进程终止

　　　　1.程序运行到最后正常结束

　　　　2.程序运行到使用System.exit()或Runtime.getRuntime().exit代码处结束程序

　　　　3.程序执行过程中，遇到未捕获的异常或错误而接受

　　　　4.程序所在平台强制结束了JVM进程

2）类的加载

　　当程序主动使用某个类，如果该类还未加载到内存，则系统会通过加载连接初始化3个步骤对该类进行初始化。（将类的class文件读入内存，并为之创建一个java.lang.Class对象）

　　类的加载由类加载器来完成，类加载器通常由JVM提供，JVM所提供的这些类加载器称为系统类加载器，也可以通过继承ClassLoader基类来创建自己的类加载器。

　　通过使用不同的类加载器 ，可以从不同来源加载类的二进制数据，通常有以下几种来源。

　　1.从本地文件系统加载class文件，

　　2.从JAR包加载class文件，如JDBC

　　3.通过网络加载class文件

　　4.把一个java源文件动态编译，并执行加载

　　java虚拟机允许预先加载类，而不用等到首次使用该类时才进行加载

3）类的连接

　　当类被加载之后，系统为之生成一个对应的Class文件，接着将会进入连接阶段，连接阶段负责把类的二进制数据合并到JAR中，类的连接又分为

　　1.验证：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：类准备阶段负责为类的静态FIeld分配内存，并设置默认初始值

　　3.解析：将类的二进制数据中的符号引用替换成直接引用

4）初始化

　　在类的初始化阶段，虚拟机负责对类进行初始化，主要就是对静态Field进行初始化。

5）类的初始化时机

　　1.创建类的实例，包括：new，反射，反序列化

　　2.调用某个类的静态方法

　　3.访问某个类或接口的静态Field，或为该静态Field赋值

　　4.使用反射强制创建某个类或接口对应的java.lang.Class对象，例如：Class.forName("Person")，如果系统还未初始化Person类，则会进行初始化

　　5.初始化某个类的子类，其所有父类都会进行初始化

　　6.直接使用java.exe命令允许某个主类

　　注意：对于一个Final 静态变量，如果该Field的值在编译时就确定下来，那么这个相当于宏变量，java编译器会在编译时直接把出现该Field的地方替换为值，因此程序使用该静态Field也不会初始化该类

　　如果该值不能在编译时确定下来，则会引起初始化。

二、类加载器

　　1）类加载器简介

　　类加载器负责将.class文件（可能在磁盘，也可能在网络）加载到内存中，并为之生成对应的java.lang.Class对象。

　　一旦一个类被加载到内存，同一个类就不会被再次载入了。在java中，一个类使用全限定名称作为标指，但在JVM中，一个类使用其全限定名称和其类加载器作为唯一标指（用来判断是否是同一个类）

　　当JVM启动时，会形成3个类加载器组成的初始类加载器层次结构

　　1.Bootstrap ClassLoader:根类加载器

　　2.Extension ClassLoader:扩展类加载器

　　3.System ClassLoader:系统类加载器

　　Bootstrap ClassLoader被称为引导类加载器，它负责加载java核心类，在sun的JAM中，当执行java.exe命令时，使用-Xbootclasspath选项或使用-D选项指定sun.boot.class.path系统属性值可以指定加载附加的类，根类加载器非常特殊，它并不是java.lang.ClassLoader类的子类，而是JVM自身实现。

　　2）类的加载机制

　　JVM类加载机制主要有以下三种

　　1.全盘负责：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

　　2.父类委托：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时，才尝试从自己的类路径中加载该类

　　3.缓存机制：缓存机制将会保证所有加载过的Class都会被缓存，当程序中需要使用某个Class时，类加载器先从缓存区中搜寻该Class，只有当缓存区中不存在该Class对象时，系统才会读取该类的二进制数据，并将其转换成Class对象，存入缓存区中，这就是为什么修改Class后，必须重新起点JVM，程序所做的修改才会生效。

　　类加载器层次结构：根类加载器<—扩展类加载器<—系统类加载器<—用户类加载器

三、反射

　　　有时，程序在运行时，接收到外部传入的一个对象，该对象在编译时类型是Object，但程序又需要调用该对象运行时类型的方法。

1）获得Class对象

　　　上面已经介绍过，每个类被加载之后，系统就会为该类生成一个对应的Class对象，则通过该Class对象就可以访问到JVM中对应的类

　　　　1.使用Class类的forName（String clazzName)静态方法，该方法传入某个类的全限定名称

　　　　2.调用某个类的class属性获取该类的Class对象

　　　　3.调用某个对象的getClass方法，该方法时java.lang.Object的一个方法，

　　相比之下，第二种方式有以下优点：1.代码更安全，程序在编译阶段就可以检查要访问的Class对象是否存在  2.程序性能更好，因为这种方式无需调用方法

　　使用第一种方法，该方法会抛出一个ClassNotFoundException异常

2）从Class中获取信息

　　

 

3）使用反射生成并操作对象

1.创建对象

　　有两种方式

　　1.1使用Class对象的neInstance()方法来创建该Class对象对应类的实例，这种方式要求该Class对象的对应类有默认构造器，而执行newInstance（）方法实质是利用默认构造器来创建该类的实例。

　　1.2先使用Class对象获取指定Constructor对象，在调用Constructo对象的newInstance()方法来创建该Class对象对应类的实例，通过这种方式可以选择使用指定构造器来创建。