java反射

最新推荐文章于 2025-03-26 20:25:07 发布

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原文链接：http://www.cnblogs.com/heroinss/p/10078854.html

本文深入探讨了Java运行时类型识别(RTTI)的工作原理，重点介绍了Class对象的作用及其实现机制，包括类的加载、链接和初始化过程，以及如何在运行时使用类型信息。

1、Class对象

　　理解RTTI在Java中的工作原理，首先需要知道类型信息在运行时是如何表示的，这是由Class对象来完成的，它包含了与类有关的信息。Class对象就是用来创建所有“常规”对象的，Java使用Class对象来执行RTTI，即使你正在执行的是类似类型转换这样的操作。

　　每个类都会产生一个对应的Class对象，也就是保存在.class文件。所有类都是在对其第一次使用时，动态加载到JVM的，当程序创建一个对类的静态成员的引用时，就会加载这个类。Class对象仅在需要的时候才会加载，static初始化是在类加载时进行的。

　类加载器首先会检查这个类的Class对象是否已被加载过，如果尚未加载，默认的类加载器就会根据类名查找对应的.class文件。

　　想在运行时使用类型信息，必须获取对象(比如类Base对象)的Class对象的引用，使用功能Class.forName(“Base”)可以实现该目的，或者使用base.class。注意，有一点很有趣，使用功能”.class”来创建Class对象的引用时，不会自动初始化该Class对象，使用forName()会自动初始化该Class对象。为了使用类而做的准备工作一般有以下3个步骤：

加载：由类加载器完成，找到对应的字节码，创建一个Class对象
链接：验证类中的字节码，为静态域分配空间

初始化：如果该类有超类，则对其初始化，执行静态初始化器和静态初始化块

@PostConstruct
  public void init() throws NoSuchFieldException {
    Field[] fields = this.getClass().getDeclaredFields();
    Arrays.asList(fields)
        .forEach(
            field -> {
              Method[] methods = field.getType().getMethods();
              Map<String, Method> methodMap = new ConcurrentHashMap<>();
              Arrays.asList(methods)
                  .forEach(
                      method -> {
                        methodMap.put(method.getName(), method);
                      });
              try {
                field.setAccessible(true);
                CLASS_METHODS.put(field.get(this), methodMap);
              } catch (IllegalAccessException e) {
                e.printStackTrace();
              }
            });
  }

上面的代码是填充一个map，map的每一个元素是这个类的成员变量，和这个变量的方法集合。

反射主要使用Class这个类的方法

补充资料：

七、关于Java类加载器内容的详解

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：确保被加载类的正确性

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：将类中的符号引用替换为直接引用

·初始化：

局部变量保存在栈区：必须手动初始化

new 的对象保存在堆区：虚拟机会进行默认初始化，基本数据类型初始化值为0，引用类型初始化值为null

2、类加载的时机（只加载一次）

以下时机仅表示第一次的时候

① 创建类的实例的时候

② 访问类的静态变量的时候

③ 调用类的静态方法的时候

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的时候

⑥ 直接使用java.exe命令来运行某个主类

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

虽然我们在开发过程中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

4、类加载器的组成：

①Bootstrap 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类，在JDK中JRE的lib目录下rt.jar文件中的类

②Extension 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

③System 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，主要是我们开发者自己写的类

更多内容请参考《深入理解JVM虚拟机》

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