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Java学习day15

反射机制

反射机制

Class类的常用方法

方法名	功能说明
static ClassforName(String name)	返回指定类名name的Class对象
Object newlnstance()	调用缺省构造函数，返回Class对象的一个实例
getName()	返回此Class对象所表示的实体(类，接口，数组类或void)的名称。
Class getSuperClass()	返回当前Class对象的父类的Class对象
Class[] getinterfaces()	获取当前Class对象的接口
ClassLoader getClassLoader()	返回该类的类加载器
Constructor[] getConstructors()	返回一个包含某些Constructor对象的数组
Method getMothed(String name,Class.. T)	返回一个Method对象，此对象的形参类型为paramType
Field[] getDeclaredFields()	返回Field对象的一个数组

获取Class类的实例

若已知具体的类，通过类的class属性获取，该方法最为安全可靠，程序性能最高。
Class clazz= Person.class;
已知某个类的实例，调用该实例的getClass()方法获取Class对象
Class clazz= person.getClass();
已知一个类的全类名，且该类在类路径下，可通过Class类的静态方法forName()获取，可能抛出ClassNotFoundException
Class clazz= Class.forName("demo01.Student");
内置基本数据类型可以直接用类名.Type
还可以利用ClassLoader

Test03

//测试Class类的创建方式有哪些
public class Test03 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        Person person=new Student();
        System.out.println("这个人是:"+person.name);
        //方式一：通过对象获得
        Class c1 = person.getClass();
        System.out.println(c1.hashCode());

        //方式二：forname获得
        Class c2 = Class.forName("reflection.Demo_1222.Student");
        System.out.println(c2.hashCode());

        //方式三：通过类名.class获得
        Class c3 = Student.class;
        System.out.println(c3.hashCode());

        //方式四：基本内置类型的包装类都有一个Type属性
        Class c4 = Integer.TYPE;
        System.out.println(c4);

        //获得父类类型
        Class c5 = c1.getSuperclass();
        System.out.println(c5);

        //
    }
}

class Person{
    public String name;

    public Person() {
    }

    public Person(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}

class Student extends Person{
    public Student(){
        this.name="学生";
    }
}


class Teacher extends Person{
    public Teacher(){
        this.name="老师";
    }
}

哪些类型可有Class对象？

class:外部类，成员(成员内部类，静态内部类)，局部内部类，匿名内部类。
interface:接口
[]:数组
enum:枚举
annotation:注解@interface
primitive type:基本数据类型
void

Test04

//所有类型的Class
public class Test04 {
    public static void main(String[] args) {
        Class c1 = Object.class;//类
        Class c2 = Comparable.class;//接口
        Class c3 = String[].class;//一维数组
        Class c4 = int[][].class;//二维数组
        Class c5 = Override.class;//注解
        Class c6 = ElementType.class;//枚举
        Class c7 = Integer.class;//基本数据类型
        Class c8 = void.class;//空类型
        Class c9 = Class.class;//Class

        //按住alt，进行多行选中，快速复制粘贴
        System.out.println(c1);
        System.out.println(c2);
        System.out.println(c3);
        System.out.println(c4);
        System.out.println(c5);
        System.out.println(c6);
        System.out.println(c7);
        System.out.println(c8);
        System.out.println(c9);

        //只要元素类型与维度一样，就是同一个Class
        int[] a = new int[10];
        int[] b = new int[100];
        System.out.println(a.getClass().hashCode());
        System.out.println(b.getClass().hashCode());
    }
}

运行结果:
class java.lang.Object
interface java.lang.Comparable
class [Ljava.lang.String;
class [[I
interface java.lang.Override
class java.lang.annotation.ElementType
class java.lang.Integer
void
class java.lang.Class
1956725890
1956725890

Java内存

类加载的过程

类的加载(Load)：将类的class文件读入内存，并为之创建一个java.lang,Class对象。此过程由类加载器完成
将class文件字节码内容加载到内存中，并将这些静态数据转换成方法区的运行时数据结构，然后生成一个代表这个类的java.lang.Class对象.
类的链接(Link)：将类的二进制数据合并到JRE中

验证:确保加载的类信息符合JVM规范，没有安全方面的问题
准备:正式为类变量(（static)分配内存并设置类变量默认初始值的阶段，这些内存都将在方法区中进行分配。
解析:虚拟机常量池内的符号引用（常量名）替换为直接引用（地址)的过程。

类的初始化(Initialize)：JVM负责对类进行初始化

执行类构造器()方法的过程。类构造器()方法是由编译期自动收集类中所有类变量的赋值动作和静态代码块中的语句合并产生的。(类构造器是构造类信息的，不是构造该类对象的构造器)。
当初始化一个类的时候，如果发现其父类还没有进行初始化，则需要先触发其父类的初始化。
虚拟机会保证一个类的()方法在多线程环境中被正确加锁和同步。

Test05

public class Test05 {
    public static void main(String[] args) {
        A a = new A();
        System.out.println(A.m);
        /*
        1.加载到内存，会产生一个类对应的Class对象
        2.链接，链接结束后m=0
        3.初始化
            <clinit>(){
            System.out.println("A类静态代码块初始化");
            m = 300;
            m = 100;
            }

            初始化之后m=100;
         */
    }
}

class A{
    static {
        System.out.println("A类静态代码块初始化");
        m = 300;
    }
    static int m = 100;

    public A(){
        System.out.println("A类的无参构造初始化");
    }
}

运行结果：
A类静态代码块初始化
A类的无参构造初始化
100

什么时候会发生类初始化？

类的主动引用(一定会发生类的初始化)
- 当虚拟机启动，先初始化main方法所在的类
- new一个类的对象
- 调用类的静态成员(除了final常量)和静态方法
- 使用java.lang.reflect包的方法对类进行反射调用
- 当初始化一个类，如果其父类没有被初始化，则先会初始化它的父类
类的被动引用(不会发生类的初始化)
- 当访问一个静态域时，只有真正声明这个域的类才会被初始化。如:当通过子类引用父类的静态变量，不会导致子类初始化
- 通过数组定义类引用，不会触发此类的初始化
- 引用常量不会触发此类的初始化（常量在链接阶段就存入调用类的常量池中了)

Test06

//测试类什么时候会初始化
public class Test06 {
    static {
        System.out.println("Main类被加载");
    }
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        //1.主动引用
        //Son son = new Son();

        //反射也会产生主动引用
        //Class.forName("reflection.Demo_1222.Son");

        //不会产生类的引用的方法:
        //1.子类访问父类静态域
        //System.out.println(Son.b);
        //2.通过数组(此处只是开辟空间)
        //Son[] array = new Son[5];

        System.out.println(Son.M);
    }
}

class Father{
    static int b = 2;
    static{
        System.out.println("父类被加载");
    }
}

class Son extends Father{
    static {
        System.out.println("子类被加载");
        m = 300;
    }
    static int m = 100;
    static final int M = 1;
}

运行结果（main中五句单独运行共有五种结果）：

Son son = new Son();:
Main类被加载
父类被加载
子类被加载
Class.forName("reflection.Demo_1222.Son");:
同上
System.out.println(Son.b);:
Main类被加载
父类被加载
2
Son[] array = new Son[5];:
Main类被加载
System.out.println(Son.M);:
Main类被加载
1

类加载器的作用

类加载的作用:将class文件字节码内容加载到内存中，并将这些静态数据转换成方法区的运行时数据结构，然后在堆中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，作为方法区中类数据的访问入口。
类缓存:标准的JavaSE类加载器可以按要求查找类，但一旦某个类被加载到类加载器中，它将维持加载（缓存）一段时间。不过JVM垃圾回收机制可以回收这些Class对象

分类：

引导类加载器:
用C++编写的，是JVM自带的类加载器，负责Java平台核心库，用来装载核心类库。该加载器无法直接获取
扩展类加载器:
负责jre/lib/ext目录下的jar包或-java.ext.dirs指定目录下的jar包装入工作库
系统类加载器:
负责java -classpath或-Djava.class.path所指的目录下的类与jar包装入工作，是最常用的加载器

Test07

public class Test07 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {

        //获取系统类加载器
        ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
        System.out.println(systemClassLoader);

        //获取系统类加载器的父类加载器-->扩展类加载器
        ClassLoader parent = systemClassLoader.getParent();
        System.out.println(parent);

        //获取扩展类加载器的父类-->根加载器(C/C++)
        ClassLoader parent1 = parent.getParent();
        System.out.println(parent1);

        //测试当前类是哪个加载器加载的
        ClassLoader classLoader = Class.forName("reflection.Demo_1222.Test07").getClassLoader();
        System.out.println(classLoader);

        //测试JDK内置的类
        classLoader = Class.forName("java.lang.Object").getClassLoader();
        System.out.println(classLoader);
        
    }
}public class Test07 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {

        //获取系统类加载器
        ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
        System.out.println(systemClassLoader);

        //获取系统类加载器的父类加载器-->扩展类加载器
        ClassLoader parent = systemClassLoader.getParent();
        System.out.println(parent);

        //获取扩展类加载器的父类-->根加载器(C/C++)
        ClassLoader parent1 = parent.getParent();
        System.out.println(parent1);

        //测试当前类是哪个加载器加载的
        ClassLoader classLoader = Class.forName("reflection.Demo_1222.Test07").getClassLoader();
        System.out.println(classLoader);

        //测试JDK内置的类
        classLoader = Class.forName("java.lang.Object").getClassLoader();
        System.out.println(classLoader);

        //如何获得系统类加载器可以加载的路径
        System.out.println(System.getProperty("java.class.path"));
        
        
    }
}

运行结果：
sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@74a14482
null
sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
null

    C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_271\jre\lib\charsets.jar;
    C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_271\jre\lib\deploy.jar;
    C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_271\jre\lib\ext\access-bridge-64.jar;
    C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_271\jre\lib\ext\cldrdata.jar;
    C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_271\jre\lib\ext\dnsns.jar;
    C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_271\jre\lib\ext\jaccess.jar;
    C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_271\jre\lib\ext\jfxrt.jar;
    C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_271\jre\lib\ext\localedata.jar;
    C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_271\jre\lib\ext\nashorn.jar;
    C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_271\jre\lib\ext\sunec.jar;
    C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_271\jre\lib\ext\sunjce_provider.jar;
    C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_271\jre\lib\ext\sunmscapi.jar;
    C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_271\jre\lib\ext\sunpkcs11.jar;
    C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_271\jre\lib\ext\zipfs.jar;
    C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_271\jre\lib\javaws.jar;
    C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_271\jre\lib\jce.jar;
    C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_271\jre\lib\jfr.jar;
    C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_271\jre\lib\jfxswt.jar;
    C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_271\jre\lib\jsse.jar;
    C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_271\jre\lib\management-agent.jar;
    C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_271\jre\lib\plugin.jar;
    C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_271\jre\lib\resources.jar;
    C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_271\jre\lib\rt.jar;
    D:\study\OneMonthsOneJob\out\production\Demo_12.03;
    D:\study\OneMonthsOneJob\src\Thread\Lib\commons-io-2.11.0.jar;
    C:\Program Files\JetBrains\IntelliJ IDEA 2021.2.3\lib\idea_rt.jar

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