类的加载器和反射

Posted 2021-01-03 lzw123-

类的加载

当程序要使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，则系统会通过加载，连接，初始化三步来实现对这个类进行初始化。

 加载

就是指将class文件读入内存，并为之创建一个Class对象。

任何类被使用时系统都会建立一个Class对象

  连接

验证 是否有正确的内部结构，并和其他类协调一致

准备 负责为类的静态成员分配内存，并设置默认初始化值

解析 将类的二进制数据中的符号引用替换为直接引用

类的初始化时机

1. 创建类的实例

2. 类的静态变量，或者为静态变量赋值

3. 类的静态方法

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

类加载器：

负责将.class文件加载到内存中，并为之生成对应的Class对象。

类加载器的组成

1.  Bootstrap ClassLoader 根类加载器

也被称为引导类加载器，负责Java核心类的加载

比如System,String等。在JDK中JRE的lib目录下rt.jar文件中

2. Extension ClassLoader 扩展类加载器

负责JRE的扩展目录中jar包的加载。

在JDK中JRE的lib目录下ext目录

3.  System ClassLoader 系统类加载器

负责在JVM启动时加载来自java命令的class文件，以及classpath环境变量所指定的jar包和类路径

反射

Class类

 获取Class对象的三种方式

 

　　　　//1通过Object类中的getObject()方法
        Person p=new Person();
        Class c=p.getClass();
        System.out.println(c);
        //2通过类名获取,类名.class 获取到字节码文件对象
        Class c1=Person.class;
        System.out.println(c1);
        System.out.println(c==c1);//true
        System.out.println(c.equals(c1));//true
        //3通过Class类的静态方法forName(包名.类名)获取
        Class c2 = Class.forName("com.oracle.DEMO.Person");// 包名.类名
        System.out.println(c2);

Person类：

package com.oracle.DEMO;

public class Person {
    public String name;
    private int age;
    public Person(){
        System.out.println("公共构造方法");
    }
    public Person(String name,int age){
        this.name=name;
        this.age=age;
        System.out.println("公共有参构造");
    }
    private Person(int age,String name){
        this.name=name;
        this.age=age;
        System.out.println("私有有参构造");
    }
    public void eat(){
        System.out.println("公共方法");
    }
    public void sleep(String name){
        this.name=name;
        System.out.println(name+"公共有参方法");
    }
    private void playGames(){
        System.out.println("私有有参方法");
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";
    }
    
}

通过反射获取构造方法并使用

　　在反射机制中，把类中的成员（构造方法、成员方法、成员变量）都封装成了对应的类进行表示。其中，构造方法使用类Constructor表示。可通过Class类中提供的方法获取构造方法：

 返回一个构造方法

　　 public Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes) 获取public修饰, 指定参数类型所对应的构造方法

　　 public Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes) 获取指定参数类型所对应的构造方法(包含私有的)

  返回多个构造方法

　　  public Constructor<?>[] getConstructors() 获取所有的public 修饰的构造方法

　　  public Constructor<?>[] getDeclaredConstructors() 获取所有的构造方法(包含私有的)

获取构造方法：

//获取构造方法
    public static void method2() throws Exception{
        //获取字节码文件对象
        Class c = Class.forName("com.oracle.DEMO.Person");
        /*Constructor[] cons=c.getConstructors();
        //h=获取非私有构造方法数组
        for(Constructor con:cons){
            System.out.println(con);
        }*/
    /*    //获取空参构造
        Constructor con=c.getConstructor();
//        System.out.println(con);
        //使用空参构造创建对象
        Object obj = con.newInstance();
        Person p=(Person)obj;
        p.eat();
//        System.out.println(obj);
*/    
        /*//获取有参构造并调用
        Constructor con1 = c.getConstructor(String.class,int.class );
        Object obj = con1.newInstance("张三",13);
        System.out.println(obj);*/
        //针对空参构造有一个快捷创建对象的方式
        //1Person类中必须有空参构造方法
        //2.空参构造必须是public修饰’
        Object obj = c.newInstance();
        System.out.println(obj);
    }

通过反射方式，获取构造方法（包括私有），创建对象

 

public static void method3() throws Exception{
        Class c = Class.forName("com.oracle.DEMO.Person");
        /*//获得所有构造方法，包括私有
        Constructor[] con = c.getDeclaredConstructors();
        for(Constructor co:con){
            System.out.println(co);
        }*/
        //获取私有构造方法并使用
        Constructor con = c.getDeclaredConstructor(int.class,String.class);
        con.setAccessible(true);//取消Java检查,通过反射获取私有构造---暴力反射，不推荐使用
        //破坏了程序的封装性和安全性，好比抢银行
        Object obj = con.newInstance(13,"王五");
        System.out.println(obj);
        
    }

通过反射，创建对象，获取指定的成员变量，进行赋值与获取值操作

  返回一个成员变量

　　 public Field getField(String name) 获取指定的 public修饰的变量

　　  public Field getDeclaredField(String name) 获取指定的任意变量

  返回多个成员变量

　　 public Field[] getFields() 获取所有public 修饰的变量

　　  public Field[] getDeclaredFields() 获取所有的 变量 (包含私有)

public static void method4()  throws Exception{
        Class c = Class.forName("com.oracle.DEMO.Person");
        Object obj = c.newInstance();
        //获取公共成员变量并使用
        /*Field field=c.getField("name");
        field.set(obj,"张三");*/
//        System.out.println(obj);
        //获取私有成员并使用
        Field f=c.getDeclaredField("age");
        f.setAccessible(true);
        f.set(obj, 18);
        Field f1=c.getDeclaredField("name");
        f1.setAccessible(true);
        f1.set(obj, "小王");
        System.out.println(f.get(obj));
        System.out.println(f1.get(obj));
        
    }

获取成员方法并使用：

    public static void method5()  throws Exception{
        //获取字节码文件对象
        Class c = Class.forName("com.oracle.DEMO.Person");
        Object obj = c.newInstance();
        //获取空参的成员方法 并运行
        Method method=c.getMethod("eat");
        method.invoke(obj);
        //获取有参成员方法并运行
        Method method1=c.getMethod("sleep",String.class);
        method1.invoke(obj,"张三");
        
    }

泛型擦除

　　程序编译后产生的.class文件中是没有泛型约束的，这种现象我们称为泛型的擦除。

package com.oracle.DEMO;

import java.lang.reflect.Method;
import java.util.ArrayList;

public class demo02 {

    public static void main(String[] args)throws Exception {
        //泛型擦除,泛型不进class文件
        ArrayList<String> arr=new ArrayList<String>();
        arr.add("1");
        Class c = arr.getClass();
        Method method1=c.getMethod("add",Object.class);
        
        method1.invoke(arr, 1.5);
        System.out.println(arr);
    }

}

反射配置文件

测试类：

package com.oracle.DeGai;

import java.io.FileReader;
import java.lang.reflect.Method;
import java.util.Properties;

public class Test {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
//        new Person().eat();
        //反射配置文件实现
        //把我们要运行的类和方法，以键值对的形式写在文本中
        //运行哪个类的方法，只需要改配置文件即可
        //1准备配置文件，键值对
        //2.IO读取配置文件，Reader
        //3.将文件中的键值对保存在Properties集合中，键值对，就i是类和方法名
        //4.通过反射获取指定类的class文件对象
        //5.通过class文件对象获取指定方法
        //6.运行方法
        FileReader fr=new FileReader("src/config.properties");
        Properties pro=new Properties();
        pro.load(fr);
        String className=pro.getProperty("className");
        String methodName=pro.getProperty("methodName");
        //获取字节码文件对象
        Class c = Class.forName(className);
        Object obj = c.newInstance();
        Method method=c.getMethod(methodName);
        method.invoke(obj);
    }

}

配置文件内容例子：

className=com.oracle.DeGai.Student
methodName=study