Java基础——反射

反射

类加载机制

1. jvm 和类的关系

   • 运行带有main方法的类（主方法），启动 jvm 进程，并加载字节码，同一个jvm 所有线程已经变量都处于同一个进程中
   • jvm 何时退出？
     • 程序正常运行结束
     • 出现异常，没有捕获异常时
     • System.exit() 方法
     • 强制杀进程的时候
   • 重点：jvm 进程一旦结束，进程中的内存中的数据会丢失

2. 类加载机制

3. 类加载初始化具体步骤（加载，连接，初始化）

   • 类的加载
     • 类加载器（ClassLoader），将字节码文件（class 文件）加载进内存中，并且创建一个字节码对象（java.lang.Class）,类加载器由JVM提供，或者自定义
   • 类的连接（类加载进内存之后，生成 Class 对象，把类的二进制数据合并到 JRE 中）
     • 验证：检测被加载的类是否有正确的内部结构
     • 准备：负责为类的 static 变量分配内存，设置默认值（并不是初始化操作）
     • 解析：把类的二进制数据中的符号引用替换为直接引用（深入分析 jvm）
   • 类的初始化（jvm 负责对类进行初始化，主要是对 static 变量进行初始化）
     • 如果该类未被加载和连接，则程序先加载并连接该类（类还可以动态加载）groovy
     • 如果该类的父类未被初始化，则优先初始化父类
     • 如果该类有初始化语句（静态代码块），系统依次执行这些初始化语句

反射的概述

1. 问题：Object obj = new String(“abc”);
   • 需求：如何调用 String 中的length 方法
     • 使用强制类型转换
   • 如果不知道真实的类型怎么办？
2. 问题：一切皆对象，**类这种事物是啥对象?**使用什么类来表示这种对象？
   • Class :表示所有的类
   • Constructor:表示所有的构造器
   • Method :表示所有的方法
   • Field:表示所有的字段
   • 通过反射：得到类的元数据信息（构造器，方法，字段，内部类）
3. 类加载进内存，变成 Class 对象，也叫字节码对象

Class 类和 Class 实例

1. Class 表示所有的类

2. Class 实例表示：一份份的字节码（类，接口，注解）

3. 各种类如何表示？

   • String Class<java.lang.String>
   • HashMap Class<java.util.HashMap>

4. 如何获取Class 的实例

   //1:使用类名.class
   Class<String> stringClass = String.class;
   //2:通过对象调用 getClass();
   String str = "abc";
   Class<? extends String> aClass = str.getClass();
   //3:使用类的全限定类名 java.lang.String
   Class<?> aClass1 = Class.forName("java.lang.String");
   Class<?> stuClass = Class.forName("cn.sycoder.ClassObjectDemo.Student");
   System.out.println(stuClass);
   

   • 注意：同一个JVM中，只存在一个类的一份字节码和一份字节码对象
   • 使用最多的 Class.forName(类的全限定类名);

5. 基本数据类型的字节码如何表示：

   • jvm 已经提前内置好基本数据类型字节码实例

     Class<Integer> aClass2 = int.class;
     

   • 包装类型提供了一个 TYPE 常量，也是可以去获取基本类型的类实例

     Class<Integer> type = Integer.TYPE;
     

   • 如何证明 Integer 和 int 不是同一种数据类型

     Integer.class == int.class
     

类加载

1. 直接使用类.class

   Class<String> stringClass = String.class;
   

2. 使用对象调用getClass()

   String str = "abc";
   Class<? extends String> aClass = str.getClass();
   

3. 使用类全限定类名

   Class<?> aClass1 = Class.forName("java.lang.String");
   Class<?> stuClass = Class.forName("cn.sycoder.ClassObjectDemo.Student");
   

反射操作构造器

1. Class 去操作 Constructor 类

2. 常用的方法

   //获取构造器对象
   public Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)
   //获取全部构造器对象
   public Constructor<?>[] getConstructors()
   //获取全部构造器包括私有
   public Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()
   

3. 常见错误（构造器被私有化，找不到所对应的构造器）

4. 常用获取构造器方法

   //获取单个
   Class<?> aClass = Class.forName("cn.sycoder.ConstructorDemo.User");
   Constructor<?> constructor = aClass.getConstructor();
   //获取非私有全部
   Constructor<?>[] constructors = aClass.getConstructors();
   //获取私有的单个
   Constructor<?> declaredConstructor = aClass.getDeclaredConstructor();
   //获取带私有的全部
   Constructor<?>[] declaredConstructors = aClass.getDeclaredConstructors();
   //带参数的
   Constructor<?> constructor1 = aClass.getConstructor(String.class);
   

反射创建对象

1. 问题：为啥使用反射创建对象，不直接使用 new 创建对象

   • 框架中，多半使用反射创建对象，使用类全限定类名操作

2. 如何使用反射创建对象

   • 获取类字节码对象

   • 获取构造器对象

   • 通过反射获取的构造器创建对象

     Class<?> aClass = Class.forName("cn.sycoder.ConstructorNewObject.Person");
     Constructor<?> constructor = aClass.getConstructor();
     //通过构造器创建对象
     Object o = constructor.newInstance();
     

   • 如果构造器是私有的，还需要去设置可以访问

     constructor.setAccessible(true);
     

3. 常见错误：

   • cn.sycoder.ConstructorNewObject.Person with modifiers “private”//私有的，需要设置可以访问

     constructor.setAccessible(true);
     

   • Exception in thread “main” java.lang.IllegalArgumentException: wrong number of arguments

      Constructor<?> constructor1 = aClass.getConstructor(String.class, int.class);
     Object o1 = constructor1.newInstance("上云",18);
     

反射操作方法

1. 实例方法

   • 获取字节码对象

   • 使用构造器获取对象

   • 获取方法对象

   • 反射调用方法

     • 调用方法

       • Object invoke(Object obj,Object…args)

       Class<?> aClass = Class.forName("cn.sycoder.MethedDemo.MethodDemo");
       Constructor<?> constructor = aClass.getConstructor();
       Object o = constructor.newInstance();Method eat = aClass.getMethod("eat");
       Object invoke = eat.invoke(o);Method eat1 = aClass.getMethod("eat", String.class);
       Object obj = eat1.invoke(o, "鱼");
       

2. 静态方法

   • 静态方法不属于对象，属于类本身

   • 如何执行：

     • 获取类字节码对象

     • 获取方法对象

     • 执行（invoke）不需要传对象

       Method getName = aClass.getMethod("getName", String.class);
       Object object = getName.invoke(null, "上云");
       System.out.println(object);
       

反射操作字段

1. 获取类字节码对象

2. 获取对象

3. 操作字段

   Class<?> aClass = Class.forName("cn.sycoder.FiledDemo.FiledDemo");
   Constructor<?> constructor = aClass.getConstructor();
   Object o = constructor.newInstance();
   Field age = aClass.getDeclaredField("age");
   age.setAccessible(true);age.set(o,19);Object o1 = age.get(o);
   System.out.println(o1);
   

类加载器加载 Properties

1. 使用绝对路径

   //使用绝对路径
   Properties properties = new Properties();
   FileInputStream in = new FileInputStream(path);
   properties.load(in);
   System.out.println(properties);
   

2. 使用相对路径从根目录开始找

   Properties properties = new Properties();
   ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
   InputStream resourceAsStream = classLoader.getResourceAsStream(path);
   properties.load(resourceAsStream);
   System.out.println(properties);
   

3. 使用相对路径（相对于我们使用的类的文件夹开始）

   Properties properties = new Properties();
   InputStream inputStream = Test.class.getResourceAsStream(path);
   properties.load(inputStream);
   System.out.println(properties);