Java反射-反射API、类加载过程

短命女 2023-10-13 16:09 71阅读 0赞

##### 反射 #####

Java反射API是Java语言实现动态性的关键，它允许动态的创建对象、赋值、以及调用对象的方法，同时反射也是实现动态代理的关键，涉及到反射相关的几个类主要有 Class、ClassLoader，Field、Method、Constructor、Proxy等。因为在Java中一切皆对象，当然，编译后的class字节码文件也会被JVM创建出一个唯一的Class类型对象，类就是类，对象就是对象，对象有属性可以调方法，任何对象也不例外，无需把这些对象想复杂化。

##### 反射的几个API使用 #####

*  获取Class对象的几种方式

//一、获取class的几种方式
            Class<?> cls1 = Class.forName("com.example.module01.reflect.Human"); //常用于动态的加载某个class，例如从配置文件获取
            Class<Human> cls2 = Human.class;//常用于调用某个需要class类型参数的方法时的参数传递
            Class<? extends Human> cls3 = new Human().getClass();//常用于在明确类型的情况下获取class
            Class<?> cls4 = RefTest01.class.getClassLoader().loadClass("com.example.module01.reflect.Human");//常用于动态
    
            System.out.println(cls1 == cls2 ? cls1 == cls3 ? cls1 == cls4 : "不相等" : "不相等"); //true

*  Constructor类API

// 2.1 构造方法相关
            Class<Student> clazz = Student.class;
            Constructor<?>[] declaredConstructors = clazz.getDeclaredConstructors();
            System.out.println("声明的构造方法个数：" + declaredConstructors.length);
            Constructor<?>[] constructors = clazz.getConstructors();//获取所有的构造方法
            for (Constructor<?> constructor : constructors) {
        
                Class<?> declaringClass = constructor.getDeclaringClass();//获取此构造方法的声明类
                Class<?>[] parameterTypes = constructor.getParameterTypes();//获取不带泛型的构造方法
                Type[] genericParameterTypes = constructor.getGenericParameterTypes();//获取带泛型的构造方法
                Object instance = null;
    //            instance = constructor.newInstance();//调用newInstance
                System.out.println("构造方法的声明位置：" + declaringClass + ",构造方法参数个数：" + parameterTypes.length
                 + ",带泛型的构造方法参数个数：" + genericParameterTypes.length + "，创建的对象：" + instance);
            }

*  Method API

//2.2 method方法API
            Method[] methods = clazz.getMethods(); //可以获取所有的公开的方法，包括本类的和继承的
            for (Method method : methods) {
        
                System.out.println("公开的方法：" + method.getName() + "，" + method.getDeclaringClass());
            }
            Method[] declaredMethods = clazz.getDeclaredMethods();//获取声明在本类中的所有方法，包括静态方法
            for (Method declaredMethod : declaredMethods) {
        
                declaredMethod.setAccessible(true);//破解private权限
                declaredMethod.invoke(clazz.newInstance());//反射执行方法
                System.out.println("本类所有方法：" + declaredMethod);
            }
    
            System.out.println("========================Field=======================");

*  Field API

//2.3 属性相关
            Field[] fields = clazz.getFields();
            for (Field field : fields) {
        
                System.out.println("公开的属性：" + field.getName());
            }
            for (Field declaredField : clazz.getDeclaredFields()) {
        
                Student student = clazz.newInstance();
                declaredField.setAccessible(true);//设置可访问
                declaredField.set(student,1);//给属性赋值
                Object value = declaredField.get(student);
                System.out.println("本类的所有属性：" + declaredField.getName()  + "  val ===> " + value);
            }

*  获取父类 接口API相关信息，通过获取superClass给继承的父类属性赋值

//2.4获取父类、接口信息
            Class<? super Student> superclass = clazz.getSuperclass();
            Class<?>[] interfaces = clazz.getInterfaces();
            System.out.println("父类是：" + superclass); //Object类的superClass是null。
            System.out.println("本类实现的接口：" + interfaces.length);
    
            //2.5 实现Spring自动注入效果，将父类的protected类型属性也自动注入。
            Class<Student> stuClass = Student.class;
            //通过反射创建对象
            Student instance = stuClass.newInstance();
            //获取本类的方法
            for (Field field : stuClass.getDeclaredFields()) {
        
                //开启访问权限
                field.setAccessible(true);
                //动态赋值
                field.set(instance,111);
            }
            //继续获取父类的class对象
            Class<? super Student> superClass = stuClass.getSuperclass();
            //继续获取父类的成员属性
            Field[] declaredFields = superClass.getFields();
            for (Field declaredField : declaredFields) {
        
                //给父类属性赋值
                declaredField.set(instance,222);
            }
    
            //打印输出
            System.out.println(instance);

*  Class类的几个重要方法

1.  isAssignableFrom 用于判断两个Class对象是否有继承或者实现关系。
2.  Reflection.getCallerClass 获取调用当前方法的Class对象
3.  在使用反射为静态属性赋值或者调用静态方法时 可以不传target实例对象。

##### Class类加载过程 #####

![在这里插入图片描述][a4195b060a494f539c6cbf23132e1620.png]

Java类加载主要分为这么几个阶段

*  编译阶段

将.java源文件编译成.class字节码文件。

*  运行阶段

1.  当JVM第一次加载某一个用到的类时，会使用ClassLoader类加载器加.class文件加载到内存中。
2.  连接-验证阶段：对class进行验证 头文件元数据等。
3.  连接-准备阶段：收集字节码中的静态属性与静态代码块，并把静态属性赋值默认值。
4.  连接-解析阶段：解析阶段主要是把符号引用转换为地址应用。
5.  初始化：初始化阶段主要是运行class的静态代码块内容。

所有阶段都运行完成之后，此时JVM会把二进制的class文件加载到方法区，同时创建一个Class对象放入堆区。这个时候仅仅是完成了类的加载过程，之后才是创建对象。

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