反射 - 台部落

1. 類的加載、連接和初始化

系統可能在第一次使用某個類時加載該類，也可能採用預加載機制來加載某個類。

1.1 JVM和類

當調用java命令運行某個java程序時，該命令將會啓動一個java虛擬進程，不管該java程序有多麼複雜，該程序啓動了多少個線程，他們都處於該java虛擬機的進程裏。系統出現以下情況時，JVM進程將被終止：

（1）程序運行到最後正常結束

（2）程序運行到使用System.exit()或Runtime.getRuntime().exit()代碼處介紹程序

（3）程序執行過程中遇到未捕獲的異常或錯誤而結束

（4）程序所在平臺強制結束了JVM進程

1.2 類的加載

類加載指的是將類的class文件讀入內存，併爲之創建一個java.lang.Class對象，也就是說，當程序中使用任何類時，系統都會爲之創建一個java.lang.Class對象。

1.3 類的連接

當類被加載之後，系統爲之生成一個對應的Class對象，接着將會進入連接階段，連接階段負責把類的二進制數據合併到JRE中。類的連接分爲如下三個階段：

（1）驗證：驗證階段用於檢驗被加載的類是否有正確的內部結構，並和其他類協調一致

（2）準備：類準備階段則負責爲類的變量分配內存，並設置默認初始值

（3）解析：將類的二進制數據中的符號引用替換成直接引用

1.4 類的初始化

在類的初始化階段，虛擬機負責對類進行初始化，主要就是對類變量進行初始化。在java類中對類變量指定初始值有兩種方式：聲明類變量時指定初始值；使用靜態初始化塊爲類變量指定初始值。JVM初始化一個類包含如下幾個步驟：

（1）假如這個類還沒有被加載和連接，則程序先加載並連接該類

（2）假如該類的直接父類還沒有被初始化，則先初始化其直接父類

（3）假如類中有初始化語句，則系統依次執行這些初始化語句

1.5 類初始化時機

當java程序首次通過下面6種方式來使用某個類或接口時，系統就會初始化該類或接口：

（1）創建類的實例。爲某個類創建實例的方式包括：使用new操作符來創建實例，通過反射來創建實例，通過反序列化的方式來創建實例

（2）調用某個類的類方法（靜態方法）

（3）訪問某個類或接口的類變量，或爲該類變量賦值

（4）使用反射的方式強制創建某個類或接口對應的java.lang.Class對象

（5）初始化某個類的子類。當初始化某個類的子類時，該子類的所有父類都會被初始化

（6）直接使用java.exe命令來運行某個主類。當運行某個主類時，程序會先初始化該主類

2. 類加載器

類加載器負責將.class文件加載到內存中，併爲之生成對應的java.lang.Class對象。

2.1類加載器的組成

（1）Bootstrap ClassLoader 根類加載器

也被稱爲引導類加載器，負責Java核心類的加載

比如System,String等。在JDK中JRE的lib目錄下rt.jar文件中

（2）Extension ClassLoader 擴展類加載器

負責JRE的擴展目錄中jar包的加載。

（3）System ClassLoader 系統類加載器

負責在JVM啓動時加載來自java命令的class文件，以及classpath環境變量所指定的jar包和類路徑。

3. 反射

JAVA反射機制是在運行狀態中，對於任意一個類，都能夠知道這個類的所有屬性和方法；對於任意一個對象，都能夠調用它的任意一個方法和屬性；這種動態獲取的信息以及動態調用對象的方法的功能稱爲java語言的反射機制。

3.1 獲得Class對象

獲取Class對象的三種方式：

（1）使用Class類的forName(String className)靜態方法。該方法需要傳入字符串參數，該字符串參數的值是某個類的全限定類名

（2）調用某個類的class屬性來獲取該類對應的Class對象

（3）調用某個對象的getClass()方法。該方法是java.lang.Object類中的一個方法，所以所有的java對象都可以調用該方法，該方法將會返回該對象所屬類對應的Class對象

package com.xupt.reflect01;

public class Reflect001 {

	public static void main(String[] args) throws Exception {
		//使用Class類的forName獲取字節碼對象
		Class c1=Class.forName("com.xupt.reflect01.Student");
		System.out.println(c1);
		//調用Student類的class屬性來獲取字節碼對象
		Class c2=Student.class;
		System.out.println(c2);
		//調用Student對象的getClass()方法獲取字節碼對象
		Student s=new Student();
		Class c3=s.getClass();
		System.out.println(c3);

	}

}

3.1 通過反射獲取構造方法並使用

在反射機制中，把類中的成員（構造方法、成員方法、成員變量）都封裝成了對應的類進行表示。其中，構造方法使用類Constructor表示。可通過Class類中提供的方法獲取構造方法：

返回一個構造方法

public Constructor<T>getConstructor(Class<?>... parameterTypes) 獲取public修飾, 指定參數類型所對應的構造方法

public Constructor<T>getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes) 獲取指定參數類型所對應的構造方法(包含私有的)

返回多個構造方法

public Constructor<?>[]getConstructors() 獲取所有的public 修飾的構造方法

public Constructor<?>[]getDeclaredConstructors() 獲取所有的構造方法(包含私有的)

package com.xupt.reflect02;

import java.lang.reflect.Constructor;

public class Reflect02 {

	public static void main(String[] args) throws Exception {
		//通過反射獲取字節碼對象
		Class c=Student.class;
		//public Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes) 
		//獲取public修飾, 指定參數類型所對應的構造方法
		Constructor ct1=c.getConstructor();  
		System.out.println(ct1);
		
		Constructor ct2=c.getConstructor(String.class,int.class);
		System.out.println(ct2);
		
		//public Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes) 
		//獲取指定參數類型所對應的構造方法(包含私有的)
		Constructor ct3=c.getDeclaredConstructor(String.class,int.class,int.class);
		System.out.println(ct3);
		
		//public Constructor<?>[] getConstructors() 獲取所有的public 修飾的構造方法
		Constructor[] ct4=c.getConstructors();
		for(Constructor cr:ct4){
			System.out.println(cr);
		}
		
		//public Constructor<?>[] getDeclaredConstructors() 獲取所有的構造方法(包含私有的)
		Constructor[] con=c.getDeclaredConstructors();
		for(Constructor cc:con){
			System.out.println(cc);
		}
	}

}

3.2 通過反射獲取構造方法創建對象

獲取構造方法，步驟如下：

1. 獲取到Class對象

2. 獲取指定的構造方法

3. 通過構造方法類Constructor中的方法，創建對象

public T newInstance(Object... initargs)

package com.xupt.reflect02;

import java.lang.reflect.Constructor;

/*
 * 通過反射獲取公共的構造方法 創建對象
 */
public class Reflect03 {

	public static void main(String[] args) throws Exception {
		//獲取Student字節碼文件對象
		Class c=Student.class;
		//通過字節碼文件對象獲取 構造方法
		Constructor con=c.getDeclaredConstructor(String.class,int.class);
		//通過構造方法創建對象
		Object obj=con.newInstance("岳雲鵬",25);
		System.out.println(obj);

	}

}

3.3 通過反射的方式獲取私有構造方法創建對象

AccessibleObject類是 Field、Method 和 Constructor 對象的父類。它提供了將反射的對象標記爲在使用時取消默認 Java 語言訪問控制檢查的能力。

對於公共成員、默認（打包）訪問成員、受保護成員和私有成員，在分別使用 Field、Method 或 Constructor 對象來設置或獲取字段、調用方法，或者創建和初始化類的新實例的時候，會執行訪問檢查。常用方法如下：

public void setAccessible(boolean flag) throws SecurityException

參數值爲true則指示反射的對象在使用時應該取消 Java 語言訪問檢查。參數值爲false 則指示反射的對象應該實施 Java 語言訪問檢查。

獲取私有構造方法，步驟如下：

1. 獲取到Class對象

2. 獲取指定的構造方法

3. 暴力訪問, 通過setAccessible(boolean flag)方法

4. 通過構造方法類Constructor中的方法，創建對象

publicT newInstance(Object... initargs)

package com.xupt.reflect02;

import java.lang.reflect.Constructor;

/*
 * 通過反射獲取私有構造方法創建對象
 */
public class Reflect04 {

	public static void main(String[] args) throws Exception {
		
		Class c=Student.class;
		//獲取私有的構造方法
		Constructor con=c.getDeclaredConstructor(String.class,int.class,int.class);
		//暴力反射取消語法檢查
		con.setAccessible(true);
		//創建對象
		Object obj=con.newInstance("孫越",45,12138);
		System.out.println(obj);

	}

}

3.4 通過反射獲取成員變量並使用

在反射機制中，把類中的成員變量使用類Field表示。可通過Class類中提供的方法獲取成員變量：

返回一個成員變量

public Field getField(Stringname) 獲取指定的 public修飾的變量

public FieldgetDeclaredField(String name) 獲取指定的任意變量

返回多個成員變量

public Field[] getFields() 獲取所有public 修飾的變量

public Field[]getDeclaredFields() 獲取所有的變量 (包含私有)

package com.xupt.reflect02;

import java.lang.reflect.Field;

/*
 * 通過反射獲取成員變量並使用
 */
public class Reflect05 {

	public static void main(String[] args) throws Exception{
		
		Class c=Student.class;
		//獲取指定變量
		Field f=c.getDeclaredField("age");
		System.out.println(f);
		
		//獲取所有變量
		Field[] fs=c.getDeclaredFields();
		for(Field ff:fs){
			System.out.println(f);
		}

	}

}

3.5 通過反射，創建對象，獲取指定的成員變量，進行賦值與獲取值操作

獲取成員變量，步驟如下：

1. 獲取Class對象

2. 獲取構造方法

3. 通過構造方法，創建對象

4. 獲取指定的成員變量（私有成員變量，通過setAccessible(boolean flag)方法暴力訪問）

5. 通過方法，給指定對象的指定成員變量賦值或者獲取值

public void set(Object obj,Object value)

在指定對象obj中，將此 Field 對象表示的成員變量設置爲指定的新值

public Object get(Object obj)

返回指定對象obj中，此 Field 對象表示的成員變量的值

3.6 通過反射獲取成員方法並使用

在反射機制中，把類中的成員方法使用類Method表示。可通過Class類中提供的方法獲取成員方法：

返回獲取一個方法：

public Method getMethod(Stringname, Class<?>... parameterTypes)

獲取public 修飾的方法

public MethodgetDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)

獲取任意的方法，包含私有的

參數1: name 要查找的方法名稱；參數2：parameterTypes 該方法的參數類型

返回獲取多個方法：

public Method[] getMethods() 獲取本類與父類中所有public 修飾的方法

public Method[] getDeclaredMethods() 獲取本類中所有的方法(包含私有的)

3.7 通過反射，創建對象，調用指定的方法

獲取成員方法，步驟如下：

1. 獲取Class對象

2. 獲取構造方法

3. 通過構造方法，創建對象

4. 獲取指定的方法

5. 執行找到的方法

public Object invoke(Objectobj, Object... args)

執行指定對象obj中，當前Method對象所代表的方法，方法要傳入的參數通過args指定

3.8 通過反射，創建對象，調用指定的private 方法

獲取私有成員方法，步驟如下：

1. 獲取Class對象

2. 獲取構造方法

3. 通過構造方法，創建對象

4. 獲取指定的方法

5. 開啓暴力訪問

6. 執行找到的方法

u public Object invoke(Objectobj, Object... args)

執行指定對象obj中，當前Method對象所代表的方法，方法要傳入的參數通過args指定。

3.9泛型擦除

程序編譯後產生的.class文件中是沒有泛型約束的，這種現象稱爲泛型的擦除。通過反射技術，可以向有泛型約束的集合中，添加任意類型的元素

public class ReflectTest {

public staticvoid main(String[] args) throws Exception {

ArrayList<Integer>list = newArrayList<Integer>();

//添加元素到集合

list.add(newInteger(30));

list.add(newInteger("12345"));

list.add(123);

//list.add("哈哈");//因爲有泛型類型的約束

System.out.println(list);

//通過反射技術，實現添加任意類型的元素

//1, 獲取字節碼文件對象

//Class c = list.getClass();

//Class c = ArrayList.class;

Classc = Class.forName("java.util.ArrayList");

//2, 找到add()方法

// public boolean add(E e)

MethodaddMethod = c.getMethod("add", Object.class);

//3，執行add()方法

addMethod.invoke(list,"哈哈");// list.add("哈哈");

System.out.println(list);

}

1.1 反射配置文件

通過反射配置文件，運行配置文件中指定類的對應方法

讀取Peoperties.txt文件中的數據，通過反射技術，來完成Person對象的創建

Peoperties.txt文件內容如下：

className=cn.itcast_01_Reflect.Person

methodName=method5

讀取配置文件，調用指定類中的對應方法

public class ReflectTest2 {

public staticvoid main(String[] args)

throws Exception {

// 通過Properties集合從文件中讀取數據

Propertiesprop = newProperties();

// 讀取文件中的數據到集合中

prop.load(newFileInputStream("properties.txt"));

// 獲取鍵所對應的值

StringclassName = prop.getProperty("className");

System.out.println(className);

// 1，獲取Person.class 字節碼文件對象

Classc = Class.forName(className);

// 2，獲取構造方法

// public Person(String name, int age, String address)

Constructorcon = c.getConstructor(String.class, int.class, String.class);

// 3,創建對象

Objectobj = con.newInstance("小明", 20, "中國");

System.out.println(obj);

// 4，獲取指定的方法

// private void method5(){}

StringmethodName = prop.getProperty("methodName");

Methodm5 = c.getDeclaredMethod(methodName, null);

// 5,開啓暴力訪問

m5.setAccessible(true);

// 6，執行找到的方法

m5.invoke(obj, null);

}

反射

1. 類的加載、連接和初始化

1.1 JVM和類

1.2 類的加載

1.3 類的連接

1.4 類的初始化

1.5 類初始化時機

2. 類加載器

2.1類加載器的組成

3. 反射

3.1 獲得Class對象

3.1 通過反射獲取構造方法並使用

3.2 通過反射獲取構造方法創建對象

3.3 通過反射的方式獲取私有構造方法創建對象

3.4 通過反射獲取成員變量並使用

3.5 通過反射，創建對象，獲取指定的成員變量，進行賦值與獲取值操作

3.6 通過反射獲取成員方法並使用

3.7 通過反射，創建對象，調用指定的方法

3.8 通過反射，創建對象，調用指定的private 方法

3.9泛型擦除

1.1 反射配置文件

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