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  类加载器

1.1      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

初始化

就是我们以前讲过的初始化步骤

1.2      类初始化时机

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

1.3      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。

虽然我们不需要关心类加载机制，但是了解这个机制我们就能更好的理解程序的运行

1.4      类加载器的组成

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

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。

通过这些描述就可以知道我们常用的类，都是由谁来加载完成的。

     反射

JAVA反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性；这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。

要想解剖一个类,必须先要获取到该类的字节码文件对象。而解剖使用的就是Class类中的方法.所以先要获取到每一个字节码文件对应的Class类型的对象。

2.1      Class类

获取Class对象的三种方式

package com.oracle.FanShe;

public class Demo01 {

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {

        //1.通过getClass方法获取，通过对象获取

        Person p=new Person();

        Class c1=p.getClass();

        System.out.println(c1);

        //2.通过类名获取

        Class c2=Person.class;

        System.out.println(c2);

        System.out.println(c1==c2);

        System.out.println(c1.equals(c2));

        //3.通过完整的包名+类名

        Class c3=Class.forName("com.oracle.FanShe.Person");

        System.out.println(c3);

    }

}

package com.oracle.FanShe;

import java.lang.reflect.Constructor;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

import java.util.jar.Attributes.Name;

public class Demo02 {

         //构造方法Constructor

         //成员变量 Field

         //方法  Method

         public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {

                   //反射获取构造方法

                   //获取Person.class文件对象

                   Class c=Class.forName("com.oracle.FanShe.Person");

                   /*//获取所有公共的构造方法（构造方法数组）

                   Constructor[] cons=c.getConstructors();

                   //遍历

                   for(Constructor con:cons){

                            System.out.println(con);

                   }*/

                   //获取某个公共构造方法

                   //空参构造

                   /*Constructor con1=c.getConstructor();

                   //System.out.println(con1);

                   //有参构造

                   Constructor con2=c.getConstructor(String.class,int.class);

                   //System.out.println(con2);

                   //创建你对象

                   Object obj= con2.newInstance("乔治",16);

                   System.out.println(obj);*/

                   //获取 所有的构造方法数组

                   /*Constructor[] cons=c.getDeclaredConstructors();

                   for(Constructor con:cons){

                            System.out.println(con);

                   }*/

                   //获取某个私有构造方法

                   Constructor con=c.getDeclaredConstructor(String.class);

                   //System.out.println(con);

                   //暴力反射

                   con.setAccessible(true);

                   Object obj=con.newInstance("拉拉");

                   System.out.println(obj);

         }

}

package com.oracle.FanShe;

public class Person {

    private String name;

    public int age;

    static{

        System.out.println("静态代码块");

    }

    public Person(){

        System.out.println("空参构造");

    }

    public Person(String name, int age){

        this.name=name;

        this.age=age;

        System.out.println("public Person(String name, int age)");

    }

    public Person(String name){

        this.name=name;

        System.out.println("public Person(String name)");

    }

    public void eat(){

        System.out.println("公共空参方法");

    }

    public void sleep(String name){

        System.out.println("公共有参方法");

    }

    private void smoke(){

        System.out.println("私有空参构造");

    }

    @Override

    public String toString() {

        return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";

    }

}

2.2      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：

2.2.1    通过反射方式，获取构造方法，创建对象

获取构造方法，步骤如下：

1. 获取到Class对象

2. 获取指定的构造方法

3. 通过构造方法类Constructor中的方法，创建对象

public T newInstance(Object... initargs)

package com.oracle.FanShe;

import java.lang.reflect.Constructor;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

import java.util.jar.Attributes.Name;

public class Demo02 {

//构造方法Constructor

//成员变量 Field

//方法  Method

public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {

           //反射获取构造方法

           //获取Person.class文件对象

           Class c=Class.forName("com.oracle.FanShe.Person");

           //获取所有公共的构造方法（构造方法数组）

           /*Constructor[] cons=c.getConstructors();

           //遍历

           for(Constructor con:cons){

                    System.out.println(con);

           }*/

           //获取某个公共构造方法

           //空参构造

           Constructor con1=c.getConstructor();

           //System.out.println(con1);

           //有参构造

           Constructor con2=c.getConstructor(String.class,int.class);

           //System.out.println(con2);

           //创建你对象

           Object obj= con2.newInstance("乔治",16);

           System.out.println(obj);

}

}

运行结果：

2.2.2    通过反射方式，获取私有构造方法，创建对象

AccessibleObject 类是 Field、Method 和 Constructor 对象的父类。它提供了将反射的对象标记为在使用时取消默认 Java 语言访问控制检查的能力。

对于公共成员、默认（打包）访问成员、受保护成员和私有成员，在分别使用 Field、Method 或 Constructor 对象来设置或获取字段、调用方法，或者创建和初始化类的新实例的时候，会执行访问检查

public void setAccessible(boolean flag) throws SecurityException

参数值为 true 则指示反射的对象在使用时应该取消 Java 语言访问检查。参数值为 false 则指示反射的对象应该实施 Java 语言访问检查。

获取私有构造方法，步骤如下：

1. 获取到Class对象

2. 获取指定的构造方法

3. 暴力访问, 通过setAccessible(boolean flag)方法

4. 通过构造方法类Constructor中的方法，创建对象

public T newInstance(Object... initargs)

package com.oracle.FanShe;

import java.lang.reflect.Constructor;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

import java.util.jar.Attributes.Name;

public class Demo02 {

//构造方法Constructor

//成员变量 Field

//方法  Method

public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {

           //反射获取构造方法

           //获取Person.class文件对象

           Class c=Class.forName("com.oracle.FanShe.Person");

           //获取所有公共的构造方法（构造方法数组）

           /*Constructor[] cons=c.getConstructors();

           //遍历

           for(Constructor con:cons){

                    System.out.println(con);

           }*/

           //获取某个公共构造方法

           //空参构造

           //Constructor con1=c.getConstructor();

           //System.out.println(con1);

           //有参构造

           /*Constructor con2=c.getConstructor(String.class,int.class);

           //System.out.println(con2);

           //创建你对象

           Object obj= con2.newInstance("乔治",16);

           System.out.println(obj);*/

           //获取 所有的构造方法数组

           /*Constructor[] cons=c.getDeclaredConstructors();

           for(Constructor con:cons){

                    System.out.println(con);

           }*/

           //获取某个私有构造方法

           Constructor con=c.getDeclaredConstructor(String.class);

           //System.out.println(con);

           //暴力反射

           con.setAccessible(true);

           Object obj=con.newInstance("拉拉");

           System.out.println(obj);

}

}

运行结果：

2.3      通过反射获取成员方法并使用

2.3.1        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

获取成员变量，步骤如下：

1. 获取Class对象

2. 获取构造方法

3. 通过构造方法，创建对象

4. 获取指定的成员变量（私有成员变量，通过setAccessible(boolean flag)方法暴力访问）

5. 通过方法，给指定对象的指定成员变量赋值或者获取值

public void set(Object obj, Object value)

在指定对象obj中，将此 Field 对象表示的成员变量设置为指定的新值

public Object get(Object obj)

                     返回指定对象obj中，此 Field 对象表示的成员变量的值

2.4      通过反射获取成员方法并使用

在反射机制中，把类中的成员变量使用类Field表示

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)

2.4.1    通过反射，创建对象，调用指定的方法

获取成员方法，步骤如下：

1. 获取Class对象

2. 获取构造方法

3. 通过构造方法，创建对象

                 4. 获取指定的方法

                 5. 执行找到的方法

u  public Object invoke(Object obj,  Object... args)

执行指定对象obj中，当前Method对象所代表的方法，方法要传入的参数通过args指定。

package com.oracle.FanShe;

import java.lang.reflect.Constructor;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

import java.util.jar.Attributes.Name;

public class Demo02 {

//构造方法Constructor

//成员变量 Field

//方法  Method

public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {

           //反射获取构造方法

           //获取Person.class文件对象

           Class c=Class.forName("com.oracle.FanShe.Person");

           //获取某个公共构造方法

           //空参构造

           Constructor con1=c.getConstructor();

           //System.out.println(con1);

           //有参构造

           Constructor con2=c.getConstructor(String.class,int.class);

           //System.out.println(con2);

           //创建你对象

           Object obj= con2.newInstance("乔治",16);

           System.out.println(obj);

  }

}

运行结果：

2.4.2    通过反射，创建对象，调用指定的private 方法

获取私有成员方法，步骤如下：

1. 获取Class对象

2. 获取构造方法

3. 通过构造方法，创建对象

4. 获取指定的方法

5. 开启暴力访问

6. 执行找到的方法

u  public Object invoke(Object obj,  Object... args)

执行指定对象obj中，当前Method对象所代表的方法，方法要传入的参数通过args指定。

         Person类

package com.oracle.FanShe;

public class Person {

    private String name;

    public int age;

    static{

        System.out.println("静态代码块");

    }

    public Person(){

        System.out.println("空参构造");

    }

    public Person(String name, int age){

        this.name=name;

        this.age=age;

        System.out.println("public Person(String name, int age)");

    }

    public Person(String name){

        this.name=name;

        System.out.println("public Person(String name)");

    }

    public void eat(){

        System.out.println("公共空参方法");

    }

    public void sleep(String name){

        System.out.println("公共有参方法");

    }

    private void smoke(){

        System.out.println("私有空参构造");

    }

    @Override

    public String toString() {

        return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";

    }

}

package com.oracle.FanShe;

import java.lang.reflect.Constructor;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

import java.util.jar.Attributes.Name;

public class Demo02 {

         //构造方法Constructor

         //成员变量 Field

         //方法  Method

         public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException, InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {

                   //反射获取构造方法

                   //获取Person.class文件对象

                   Class c=Class.forName("com.oracle.FanShe.Person");

                   //获取某个私有构造方法

                   Constructor con=c.getDeclaredConstructor(String.class);

                   //System.out.println(con);

                   //暴力反射

                   con.setAccessible(true);

                   Object obj=con.newInstance("拉拉");

                   System.out.println(obj);

         }

}

运行结果：

    反射练习

3.1      泛型擦除

其实程序编译后产生的.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。那么，我们可以通过反射技术，来完成向有泛型约束的集合中，添加任意类型的元素

//Person类：

package com.oracle.demo01;

public class Person {

    private String name;

    public int age;

    static{

        System.out.println("静态代码块");

    }

    public Person(){

        System.out.println("空参构造");

    }

    public Person(String name,int age){

        this.name=name;

        this.age=age;

        System.out.println("Person(String name,int age)");

    }

    private Person(String name){

        this.name=name;

        System.out.println("Person(String name)");

    }

    public void eat(){

        System.out.println("公共空参方法");

    }

    public void sleep(String name){

        System.out.println("公共有参方法");

    }

    private void smoke(){

        System.out.println("私有空参构造");

    }

    @Override

    public String toString() {

        return "Person [name=" + name + ", age=" + age + "]";

    }

}

//测试类：

package com.oracle.demo01;

import java.lang.reflect.InvocationTargetException;

import java.lang.reflect.Method;

import java.util.ArrayList;

public class Demo02 {

         public static void main(String[] args) throws NoSuchMethodException, SecurityException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {

                   //泛型擦除

                   ArrayList<Integer> arr=new ArrayList<Integer>();

                   arr.add(1);

                   //arr.add("aaa");

                   //获取ArrayList的字节码文件对象

                   Class c=arr.getClass();

                   //通过反射的方式获取add方法

                   Method add=c.getMethod("add",Object.class);

                   //调用方法

                   add.invoke(arr,"aaa");

                   System.out.println(arr);

         }

}

运行结果：

3.2      反射配置文件

通过反射配置文件，运行配置文件中指定类的对应方法

读取Peoperties.txt文件中的数据，通过反射技术，来完成Person对象的创建

         Peoperties.txt文件内容如下：

className=cn.oracle_01_Reflect.Person

methodName=method5

读取配置文件，调用指定类中的对应方法

public class ReflectTest2 {

    public static void main(String[] args)

            throws FileNotFoundException, IOException, ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException,

            InstantiationException, IllegalAccessException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {

        // 通过Properties集合从文件中读取数据

        Properties prop = new Properties();

        // 读取文件中的数据到集合中

        prop.load(new FileInputStream("properties.txt"));

        // 获取键所对应的值

        String className = prop.getProperty("className");

        System.out.println(className);

        // 1，获取Person.class 字节码文件对象

        Class c = Class.forName(className);

        // 2，获取构造方法

        // public Person(String name, int age, String address)

        Constructor con = c.getConstructor(String.class, int.class, String.class);

        // 3,创建对象

        Object obj = con.newInstance("小明", 20, "中国");

        System.out.println(obj);

        // 4，获取指定的方法

        // private void method5(){}

        String methodName = prop.getProperty("methodName");

        Method m5 = c.getDeclaredMethod(methodName, null);

        // 5,开启暴力访问

        m5.setAccessible(true);

        // 6，执行找到的方法

        m5.invoke(obj, null);

    }

}

Java类加载、反射及练习整理

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