Java类加载器和反射技术_类加载器和反射的关系-优快云博客

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一、类加载器

Java类加载器（Java Classloader）是Java运行时环境（Java Runtime Environment）的一部分，负责动态加载Java类到Java虚拟机的内存空间中。

（一）类加载的时机

创建类的实例（对象）
调用类的类方法
访问类或者接口的类变量，或者为该类变量赋值
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
初始化某个类的子类
直接使用java.exe命令来运行某个主类

（二）类加载的过程

加载：通过包名 + 类名，获取这个类，准备用流进行传输；在这个类加载到内存中加载完毕创建一个class对象
链接：
1. 验证：确保Class文件字节流中包含的信息符合当前虚拟机的要求，并且不会危害虚拟机自身安全(文件中的信息是否符合虚拟机规范有没有安全隐患)
2. 准备：负责为类的类变量（被static修饰的变量）分配内存，并设置默认初始化值(初始化静态变量)
3. 解析：将类的二进制数据流中的符号引用替换为直接引用(本类中如果用到了其他类，此时就需要找到对应的类)
初始化：根据程序员通过程序制定的主观计划去初始化类变量和其他资源(静态变量赋值以及初始化其他资源)

（三）类加载器分类

Bootstrap class loader：虚拟机的内置类加载器，通常表示为null ，并且没有父null
Platform class loader：平台类加载器,负责加载JDK中一些特殊的模块
System class loader：系统类加载器,负责加载用户类路径上所指定的类库

（四）继承关系

System的父加载器为Platform
Platform的父加载器为Bootstrap

代码：

public class ClassLoaderDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
        //获取系统类加载器
        ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();

        //获取系统类加载器的父加载器 --- 平台类加载器
        ClassLoader classLoader1 = systemClassLoader.getParent();

        //获取平台类加载器的父加载器 --- 启动类加载器
        ClassLoader classLoader2 = classLoader1.getParent();

        System.out.println("系统类加载器" + systemClassLoader);
        System.out.println("平台类加载器" + classLoader1);
        System.out.println("启动类加载器" + classLoader2);

    }
}

（五）双亲委派模型

如果一个类加载器收到了类加载请求，它并不会自己先去加载，而是把这个请求委托给父类的加载器去执行，如果父类加载器还存在其父类加载器，则进一步向上委托，依次递归，请求最终将到达顶层的启动类加载器，如果父类加载器可以完成类加载任务，就成功返回，倘若父类加载器无法完成此加载任务，子加载器才会尝试自己去加载，这就是双亲委派模式。

二、反射

（一）概述

Java 反射机制是Java语言一个很重要的特性，它使得Java具有了“动态性”。在Java程序运行时，对于任意的一个类，我们能不能知道这个类有哪些属性和方法呢？对于任意的一个对象，我们又能不能调用它任意的方法？答案是肯定的！这种动态获取类的信息以及动态调用对象方法的功能就来自于Java 语言的反射（Reflection）机制。

（二）反射的作用

简单来说两个作用，RTTI（运行时类型识别）和DC（动态创建）。我们知道反射机制允许程序在运行时取得任何一个已知名称的class 的内部信息，包括其modifiers(修饰符)，fields(属性)，methods(方法)等，并可于运行时改变fields内容或调用methods。那么我们便可以更灵活的编写代码，代码可以在运行时装配，无需在组件之间进行源代码链接，降低代码的耦合度；还有动态代理的实现等等；但是需要注意的是反射使用不当会造成很高的资源消耗！实际上，我们在加载任何一个类时都会在方法区中建立“这个类对应的Class对象”，由于“Class对象”包含了这个类的整个结构信息，所以我们可以通过这个“Class对象”来操作这个类。我们要使用一个类，首先要加载类；加载完类之后，在堆内存中，就产生了一个 Class 类型的对象（一个类只有一个 Class 对象），这个对象就包含了完整的类的结构信息。我们可以通过这个对象知道类的结构。这个对象就像一面镜子，透过这个镜子可以看到类的结构，所以，我们形象的称之为：反射。因此，“Class对象”是反射机制的核心。

（三）获取Class对象的三种方式

通过getClass()方法; 通过.class 静态属性; 通过Class类中的静态方法forName()；

代码示例

public class Student {
    private String name;
    private int age;

    public Student() {
    }

    public Student(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.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;
    }

    public void study(){
        System.out.println("学生在学习");
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Student{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }
}
public class ReflectDemo1 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        //1.Class类中的静态方法forName("全类名")
            //全类名:包名 + 类名
        Class clazz = Class.forName("com.tmh.myreflect2.Student");
        System.out.println(clazz);

        //2.通过class属性来获取
        Class clazz2 = Student.class;
        System.out.println(clazz2);

        //3.利用对象的getClass方法来获取class对象
        //getClass方法是定义在Object类中.
        Student s = new Student();
        Class clazz3 = s.getClass();
        System.out.println(clazz3);

        System.out.println(clazz == clazz2);
        System.out.println(clazz2 == clazz3);
    }
}

（四）反射获取构造方法并使用

方法如下：

Constructor<?>[] getConstructors()	返回所有公共构造方法对象的数组
Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()	返回所有构造方法对象的数组
Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)	返回单个公共构造方法对象
Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)	返回单个构造方法对象

（四）Constructor类用于创建对象的方法

T newInstance(Object...initargs)	根据指定的构造方法创建对象
setAccessible(boolean flag)	设置为true,表示取消访问检查

（五）反射获取成员变量并使用

常用方法：

Field[] getFields()	返回所有公共成员变量对象的数组
Field[] getDeclaredFields()	返回所有成员变量对象的数组
Field getField(String name)	返回单个公共成员变量对象
Field getDeclaredField(String name)	返回单个成员变量对象

Field类用于给成员变量赋值的方法：

void set(Object obj, Object value)	赋值
Object get(Object obj)	获取值

（六）反射获取成员方法并使用

Method[] getMethods()	返回所有公共成员方法对象的数组，包括继承的
Method[] getDeclaredMethods()	返回所有成员方法对象的数组，不包括继承的
Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)	返回单个公共成员方法对象
Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)	返回单个成员方法对象

Method类用于执行方法的方法

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

运行方法