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。(字节码对象)
任何类被使用时系统都会建立一个Class对象
②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
③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
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
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,String等。在JDK中JRE的lib目录下rt.jar文件中
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。
反射
概述:
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
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。
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(); System.out.println(c);
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 c1=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 c2=Class.forName("com.oracle.demo.Person");
System.out.println(c2);
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:
1、返回一个构造方法
①public Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes) 获取public修饰, 指定参数类型所对应的构造方法
②public 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)
2、返回多个构造方法
①public Constructor<?>[] getConstructors() 获取所有的public 修饰的构造方法
②public Constructor<?>[] getDeclaredConstructors() 获取所有的构造方法(包含私有的)
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)
演示:
public static void method2() throws Exception{ //获取字节码文件对象 Class c=Class.forName("com.oracle.demo.Person"); //获取非私有构造方法数组 Constructor [] cons=c.getConstructors(); for(Constructor con:cons){ System.out.println(con); } //获取空参构造 Constructor con=c.getConstructor(); System.out.println(con); //使用空参构造创建对象 Object obj=con.newInstance();//多态,相当于new person Person p=(Person)obj; p.eat(); System.out.println(obj); //获取有参构造方法并调用 Constructor con1=c.getConstructor(String.class,int.class); System.out.println(con1); Object obj1=con1.newInstance("张三",18); System.out.println(obj1); //针对空参构造有一个快速创建对象的方式 //前提: //1、Person类中必须有空参构造方法 //2、空参构造方法必须是public修饰 Object obj2=c.newInstance(); System.out.println(obj2); }
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。
l 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)
使用私有构造方法演示:
//获取私有构造方法(暴力反射 不推荐使用) //它破坏了程序的封装性和安全性 public static void method3() throws Exception{ //获取字节码文件对象 Class c=Class.forName("com.oracle.demo.Person"); //获取所有构造方法数组 Constructor [] cons=c.getDeclaredConstructors(); for(Constructor con:cons){ System.out.println(con); } //获取私有构造方法并使用 Constructor con=c.getDeclaredConstructor(int.class,String.class); con.setAccessible(true);//取消JAVA语言检查 System.out.println(con); Object obj=con.newInstance(18,"李四"); System.out.println(obj); }
通过反射获取成员变量并使用
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:
1、返回一个成员变量
①public Field getField(String name) 获取指定的 public修饰的变量
②public Field getDeclaredField(String name) 获取指定的任意变量
2、返回多个成员变量
①public Field[] getFields() 获取所有public 修饰的变量
②public Field[] getDeclaredFields() 获取所有的 变量 (包含私有)
通过反射,创建对象,获取制指定的成员变量,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
①public 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
②public 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
演示:
public static void method4() throws Exception{ //获取字节码文件对象 Class c=Class.forName("com.oracle.demo.Person"); Object obj=c.newInstance(); //获取公共成员变量并使用 Field field=c.getField("name"); //设置 field.set(obj, "张三"); System.out.println(obj); //获取 System.out.println(field.get(obj)); }
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:
1、返回获取一个方法:
①public Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)
获取public 修饰的方法
②public 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
2、返回获取多个方法:
①public Method[] getMethods() 获取本类与父类中所有public 修饰的方法
②public Method[] getDeclaredMethods() 获取本类中所有的方法(包含私有的)
通过反射,创建对象,调用指定方法
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
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。
演示:
public static void method5() throws Exception{ //获取字节码文件对象 Class c=Class.forName("com.oracle.demo.Person"); Object obj=c.newInstance(); //获取空参成员方法并运行 Method method=c.getMethod("eat"); method.invoke(obj); //获取有参成员方法并运行 Method method1=c.getMethod("sleep",String.class); method1.invoke(obj, "张三"); }
泛型擦除
问题:
将已存在的ArrayList<Integer>集合中添加一个字符串数据,如何实现呢?
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
演示:
public class demo2 { public static void main(String[] args) throws Exception, Exception { //泛型擦除 ArrayList<String> arr=new ArrayList<String>(); arr.add("1"); Class c=arr.getClass(); //找到add()方法 Method method=c.getMethod("add", Object.class); //执行add()方法 method.invoke(arr, 6.6); System.out.println(arr); } }
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config.txt文件中的数据,通过反射技术,来完成Person对象的创建
ClassName=com.oracle.demo1.Student
MethodName=studay
读取配置文件,调用指定类中的对应方法(含步骤):
public static void main(String[] args) throws Exception { //new Person().eat(); //反射配置文件实现 //把我们要运行的类和方法,以键值对的形式写在文本中 //想要运行那个类里面的方法,只需要改配置文件就可以了 //步骤 //1、准备配置文件 //2、IO读取配置文件,reader //3、将文件中的键值对保存在properties集合中,键值对就是类名和方法名 //4、通过反射获取指定类的Class文件对象 //5、通过Class文件对象获取指定方法 //6、运行方法 FileReader fr=new FileReader("src/config.properties");//找到配置文件 Properties pro=new Properties();//创建Properties集合 pro.load(fr);//把配置文件信息写入Properties集合 String ClassName=pro.getProperty("ClassName");//得到ClassName String MethodName=pro.getProperty("MethodName");//得到MethodName Class c=Class.forName(ClassName);//通过完整的包名.类名得到配置文件中指定的类的字节码对象 Object obj=c.newInstance();//创建该类的对象 Method method=c.getMethod(MethodName);//找到当前Method对象 method.invoke(obj);//执行指定对象obj中,当前Method对象所代表的方法 }