java -类加载器与反射

类加载器

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。

l  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（有且只有一个）

l  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

l  初始化

就是我们以前讲过的初始化步骤

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

类加载器

l  负责将.class文件加载到内存中，并为之生成对应的Class对象。

l  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

类加载器的组成

l  Bootstrap ClassLoader 根类加载器（系统类）

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

l  Extension ClassLoader 扩展类加载器（外部类，如<JDBC>jar包）

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

l  System ClassLoader 系统类加载器(自定义类)

负责在JVM启动时加载来自java命令的clasfs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。

到目前为止我们已经知道把class文件加载到内存了，那么，如果我们仅仅站在这些class文件的角度，我们如何来使用这些class文件中的内容呢?

这就是我们反射要研究的内容。

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。

Class类

阅读API的Class类得知，Class 没有公共构造方法。Class 对象是在加载类时由 Java 虚拟机以及通过调用类加载器中的 defineClass 方法自动构造的

l  获取Class对象的三种方式

方式一: 通过Object类中的getObject()方法

Person p = new Person();

Class c = p.getClass();

方式二: 通过 类名.class 获取到字节码文件对象（任意数据类型都具备一个class静态属性,看上去要比第一种方式简单）。

Class c2 = Person.class;

方式三: 通过Class类中的方法（将类名作为字符串传递给Class类中的静态方法forName即可）。

Class c3 = Class.forName("Person");

l  注意：第三种和前两种的区别

前两种你必须明确Person类型.

后面是指定这种类型的字符串就行.这种扩展更强.我不需要知道你的类.我只提供字符串,按照配置文件加载就可以了

通过反射获取构造方法

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：

l  返回一个构造方法

n  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

n  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)

l  返回多个构造方法

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

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

代码演示：

　　Class c = Class.forName("cn.oracle_01_Reflect.Person");//包名.类名

Constructor con = c.getConstructor(null);//获取无参构造

Constructor con = c.getConstructor(String.class, int.class, String.class);//获取有参构造

Object obj = con.newInstance(null);//利用无参构造实例化对象

Object obj = con.newInstance("小明", 22, "哈尔滨");//利用有参构造实例化对象

　　Object obj = c.newInstance();//利用无参构造快速创建对象

//显示

System.out.println(obj);

通过反射获取成员方法

在反射机制中，把类中的成员方法使用类Method表示。可通过Class类中提供的方法获取成员方法：

l  返回获取一个方法：

n  public Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) 获取public 修饰的方法

n  public Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)获取任意的方法，包含私有的

参数1: name 要查找的方法名称； 参数2： parameterTypes 该方法的参数类型

l  返回获取多个方法：

n  public Method[] getMethods() 获取本类与父类中所有public 修饰的方法

public Method[] getDeclaredMethods() 获取本类中所有的方法(包含私有的)

代码演示：

　　Class c = Class.forName("cn.oracle_01_Reflect.Person");

//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，通过构造方法，创建对象

Object obj = con.newInstance("小明", 23, "哈尔滨");

//4，获取指定的方法

//private void method5(String name){

Method m5 = c.getDeclaredMethod("method5", String.class);

//5,开启暴力访问

m5.setAccessible(true);

//6，执行找到的方法

m5.invoke(obj, null);

通过反射获取属性

在反射机制中，把类中的成员变量使用类Field表示。可通过Class类中提供的方法获取成员变量：

l  返回一个成员变量

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

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

l  返回多个成员变量

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

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

代码演示：

　　//1,获取Class对象

Class c = Class.forName("cn.oracle_01_Reflect.Person");

//2，获取构造方法

//public Person(String name)

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

//3，通过构造方法，创建对象

Object obj = con.newInstance("小明");

//4，获取指定的成员变量

//public String name;

Field nameField = c.getField("name");

//public int age;

Field ageField = c.getField("age");

//private String address;

Field addressField = c.getDeclaredField("address");

addressField.setAccessible(true); //取消 Java 语言访问检查

//5，通过方法，给指定对象的指定成员变量赋值或者获取值

System.out.println("address = "+ addressField.get(obj));

//赋值

ageField.set(obj, 23);

addressField.set(obj, "凯利广场");

ArrayList集合泛型的擦除实例

ArrayList<Integer> alist = new ArrayList<Integer>();
        
        alist.add(11);
        
        //用三种方式，创建ArrayList类字节码文件对象
          Class c1 = alist.getClass();
//        Class c2 = ArrayList.class;
//        Class c3 = Class.forName("java.util.ArrayList");
        
        Method method = c1.getMethod("add",Object.class);//获取add方法
        
        method.invoke(alist, "呵呵哒");//将规定Integer泛型的alist中添加字符串
        
        System.out.println(alist); //输出结果：[11, 呵呵哒]

通过反射配置文件，运行配置文件中指定类的对应方法

public class Test {

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

        Properties pro = new Properties();
        FileReader fr = new FileReader("src\\properties.txt");//项目的相对路径

        pro.load(fr);

        String className = pro.getProperty("className");
        String methodName = pro.getProperty("methodName");

        Class c = Class.forName(className);
        Object obj = c.newInstance();

        Method method = c.getMethod(methodName);

        method.invoke(obj);
    }
}

class Worker{
    public void work() {
        System.out.println("工人工作！");
    }
}

properties.txt文件中：