java学习（17）

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#java #反射 #类加载器 #字节码文件 #字节码文件对象

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java学习（17）

这篇来写关于类加载器以及反射

1.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

1）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。

2）连接

2.1）验证是否有正确的内部结构，并和其他类协调一致

2.2）准备负责为类的静态成员分配内存，并设置默认初始化值

2.3）解析将类的二进制数据中的符号引用替换为直接引用

3）初始化

1.2类的加载时机

1 ）创建类的实例

2 ）访问类的静态变量，或者为静态变量赋值

3 ）调用类的静态方法

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加载器分类

1）类加载起的作用

负责将.class文件加载到内在中，并为之生成对应的Class对象。

2 ）类加载器的分类

A)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

B)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

C)Sysetm 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

2.反射

2.1一个类会对应有一个字节码文件(.class文件)，把它看成一个对象，这个对象就叫字节码文件对象，对应的类是Class类

2.2反射:通过字节码文件对象去使用成员。

2.3获取字节码文件对象的三种方式：

A:Object类的getClass()方法

B:数据类型的静态class属性

C:Class类的静态方法forName()

注意：在平常写案例的时候，直接使用第二种最方便。但是实际开发中，我们一般用的都是第三种。是因为第三种接收的是一个字符串类型的参数，我们可以把这个参数作为配置文件的内容进行配置，这样就实现了一个变化的内容。

代码示例：

这里建了一个Student类便于演示：
public class Student {

	private String name;
	private int age;
	public Student(String name, int age) {
		super();
		this.name = name;
		this.age = age;
	}
	public Student() {
		super();
		// TODO Auto-generated constructor stub
	}
	@Override
	public String toString() {
		return "Student [name=" + name + ", age=" + age + "]";
	}
	public String getName() {
		return name;
	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
	public int getAge() {
		return age;
	}
	public void setAge(int age) {
		this.age = age;
	}
	
}
测试实现类：
public static void main(String[] args) throws Exception {
		//A:Object类的getClass()方法
		Student s = new Student();
		Class c = s.getClass();
		System.out.println(c);
		System.out.println("================");
		
		//B:数据类型的静态class属性
		Class c2 = Student.class;
		System.out.println(c2);
		System.out.println("================");
		
		//C:Class类的静态方法forName()
		Class c3 = Class.forName("com.edu01.Student");
		System.out.println(c3);	
	}
运行：

注意：第三种方法里面使用的是全类名

2.4反射的使用步骤

Class：

成员变量 Field

构造方法 Constructor

成员方法 Method

2.5反射：class字节码文件对象 -- 去得到对应的成员对象 -- 通过该成员的对象调用方法使用

这里提供一个Teacher类，对于构造方法，成员变量，成员方法使用不同的修饰符进行修饰，便于后面演示：
public class Teacher {

	//成员变量，被各种修饰符修饰
	String name;
	public int age;
	private String sex;
	protected int salary; 
	//构造方法，被各种修饰符修饰
	Teacher(String name){
		this.name = name;
	}
	public Teacher(int age){
		this.age =age;
	}
	private Teacher(String name,int age){
		this.name = name;
		this.age = age;
	}
	protected Teacher(String name,int age,int salsry){
		this.name = name;
		this.age = age;
		this.salary = salary;
	}
	//成员方法，被各种修饰符修饰
	void method1(){
		System.out.println("这是第一个method方法");
	}
	public void method2(){
		System.out.println("这是第二个method方法");
	}
	private void method3(){
		System.out.println("这是第三个method方法");
	}
	protected void method4(){
		System.out.println("这是第四个method方法");
	}
	@Override
	public String toString() {
		return "Teacher [name=" + name + ", age=" + age + ", sex=" + sex
				+ ", salary=" + salary + "]";
	}
	
	
}
2.6通过反射获取构造方法并使用

2.6.1通过反射获取构造方法

（1）public Constructor[] getConstructors() 获取公共的构造方法

（2）public Constructor[] getDeclaredConstructors() 获取所有的构造方法(包括私有)

（3）public Constructor getConstructor(Class... parameterTypes) 根据构造参数获取公共的指定构造

（4）public Constructor getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes) 根据构造参数获取指定构造(包括私有,但是私有在使用的时候需要取消访问限制)

代码示例：
public static void main(String[] args) throws Exception {
		//获取字节码文件对象
		Class c = Class.forName("com.edu02.Teacher");
		
		//public Constructor[] getConstructors() 
		//获取公共的构造方法
		Constructor[] con1 = c.getConstructors();
		//遍历
		for (Constructor con : con1) {
			System.out.println(con);
		}
		System.out.println("=====================");
		
		//public Constructor[] getDeclaredConstructors() 
		// 获取所有的构造方法(包括私有)
		Constructor[] con2 = c.getDeclaredConstructors();
		//遍历
		for (Constructor con : con2) {
			System.out.println(con);
		}
		System.out.println("=====================");
		
		//public Constructor getConstructor(Class... parameterTypes) 
		//根据构造参数获取公共的指定构造
		Constructor con3 = c.getConstructor(int.class);
		System.out.println(con3);
		System.out.println("=====================");
		
		//public Constructor getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes) 
		//根据构造参数获取指定构造(包括私有,但是私有在使用的时候需要取消访问限制)
		Constructor con4 = c.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);
		System.out.println(con4);
		
	}
运行：

2.6.2通过反射获取构造方法并创建对象

public T newInstance(Object... initargs)

示例：
public static void main(String[] args) throws Exception {
		//获取字节码文件对象
		Class c = Class.forName("com.edu02.Teacher");
		
		//获取构造方法
		Constructor con = c.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);
		
		//取消访问检测
		con.setAccessible(true);
		
		//通过反射获取构造方法并创建对象
        //public T newInstance(Object... initargs)
		Object obj = con.newInstance("李老师",45);
		
		System.out.println(obj);
		
	}
运行：

分析：这里给出了一种获取构造方法并创建对象的方法，需要注意的是对于不是公有的构造方法，在创建对象的时候要取消访问检测，即：
con.setAccessible(true);
置为true即可，否则会报错。

2.7通过反射获取成员变量并使用

（1）public Field[] getFields()获取公有的成员变量

（2）public Field[] getDeclaredFields()获取全部的成员变量，包括私有

（3）public Field getDeclaredField(String name) 传入变量名称返回指定的成员变量对象，包括私有

（4）public Field getField(String name)传入变量名称返回指定的成员变量对象，仅可获取共有的

示例：
public static void main(String[] args) throws Exception {
		//获取字节码文件对象
		Class c = Class.forName("com.edu02.Teacher");
		
		//public Field[] getFields()获取公有的成员变量
		Field[] field1 = c.getFields();
		for (Field field : field1) {
			System.out.println(field);
		}
		System.out.println("=================");
		
		//public Field[] getDeclaredFields()获取全部的成员变量，包括私有
		Field[] field2 = c.getDeclaredFields();
		for (Field field : field2) {
			System.out.println(field);
		}
		System.out.println("=================");
		
		//public Field getDeclaredField(String name) 传入变量名称返回指定的成员变量对象，包括私有
		Field field3 = c.getDeclaredField("name");
		System.out.println(field3);
		System.out.println("=================");
		
		//public Field getField(String name)传入变量名称返回指定的成员变量对象，仅可获取共有的
		Field field4 = c.getField("age");
		System.out.println(field4);
	}
运行：

（5）public void set(Object obj,Object value)给一个对象的一个字段设置一个值

分析：给变量设置值类似于上述对象创建，获取字节码文件对象，再通过反射获取一个构造方法，创建一个对象，利用set方法进行对应变量的赋值。

2.8通过反射获取成员方法并使用

（1）public Method[] getMethods()获取所有公共成员方法
//public Method[] getMethods()获取所有公共成员方法
		Method[] methods = c.getMethods();
		for (Method method : methods) {
			System.out.println(method);
		}
分析：不仅获取自身的公共成员方法，还能获取到父类的公共成员方法

运行：

（2）public Method[] getDeclaredMethods()获取所有成员方法，包括私有
Method[] methods2 = c.getDeclaredMethods();
		for (Method method : methods) {
			System.out.println(method);
		}
分析：也会获取父类的方法，包括私有的

（3）public Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)参数一：方法名参数二：方法参数类型.class 获取指定的公共方法

（4）public Method getDeclaredMethod(String name,Class<?>... parameterTypes)参数一：方法名参数二：方法参数类型.class 获取指定的方法，包括私有

（5）Object invoke(Object obj, Object... args) 让某一个对象使用这个方法，并且传入参数

分析：这里的获取成员方法使用与上述获取构造方法，成员变量基本相同，不再做叙述。