反射 Class

(一)类加载器

类加载

当程序要使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，则系统会通过类的加载，类的连接，类的初始化这三个步骤来对类进行初始化。如果不出现意外情况，JVM将会连续完成这三个步骤，所以有时也把这三个步要统称为类加载或者类初始化

类的加载：
就是指将class文件读入内存，并为之创建一个java.lang.Class对象
任何类被使用时，系统都会为之建立一个iava.lang.Class对象

类的连接：
验证阶段:用于检验被加载的类是否有正确的内部结构，并和其他类协调一致准 备阶段:负责为类的类变量分配内存，并设置默认初始化值
解析阶段:将类的二进制数据中的符号引用替换为直接引用

类的初始化：
在该阶段，主要就是对类变量进行初始化

类的初始化步骤：
假如类还未被加载和连接，则程序先加载并连接该类
假如该类的直接父类还未被初始化，则先初始化其直接父类
假如类中有初始化语句，则系统依次执行这些初始化语句
注意：在执行第2个步骤的时候，系统对直接父类的初始化步骤也遵循初始化步骤1-3

类的初始化时机：
创建类的实例
调用类的类方法
访问类或者接口的类变量，或者为该类变量赋值
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
初始化某个类的子类
直接使用java.exe命令来运行某个主类

类加载器

类加载器的作用：
负责将.class文件加载到内存中，并为之生成对应的java.lang.Class对象
虽然我们不用过分关心类加载机制，但是了解这个机制我们就能更好的理解程序的运行

JVM的类加载机制：
全盘负责：
就是当一个类加载器负责加载某个Class时，该Class所依赖的和引用的其他Class也将由该类加载器负责载入，除非显示使用另外一个类加载器来载入
父类委托：
就是当一个类加载器负责加载某个Class时，先让少举加载器试图加载该Class，只有在加载器无法加载该举时才尝试从自己的类路径中加载该类
缓存机制：
保证所有加载过的Class都会被缓存，当程序需要使用某个Class对象时，类加载器先从缓存区中搜索该Class，只有当缓存区中不存在该Class对象时，系统才会读取该类对应的二进制数据，并将其转换成CIass对象，存储到缓存区

ClassLoader:是负责加载类的对象

Java运行时具有以下内置类加载器
Bootstrap class loader: 它是虚拟机的内置类加载器，通常表示为null，并目没有父null
Platform class loader:平台类加载器可以看到所有平台类，平台类包括由平台类加载器或其祖先定义的Java SE平台AP其实现类和JDK特定的运行时类
System class loader:它也被称为应用程序类加载器，与平台类加载器不同。系统类加载器通常用于定义应用程序类路径模块路径和JDK特定工具上的类

类加载器的继承关系: System的父加载器为Platform，而Platform的父加载器为Bootstrap

ClassLoader中的两个方法：
static ClassLoader getSystemClassLoader(): 返回用于委派的系统类加载器
ClassLoader getParent(): 返回父类加载器进行委派

(二)反射

反射可以实现正常情况下我们无法完成的事情(通过反射可以访问类的私有成员)

2.1反射概述

**Java反射机制:**是指在运行时去获取一个类的变量和方法信息。然后通过获取到的信息来创建对象，调用方法的种机制。
由于这种动态性，可以极大的增强程序的灵活性，程序不用在编译期就完成确定，在运行期仍然可以扩展。

Java中的反射是指在运行时动态地获取类的信息（如类名、属性、方法等）并对类进行操作的能力。通过反射，可以在运行时创建对象、调用方法、访问属性等，而无需在编译时确定类的具体类型。反射提供了一种机制，使得程序可以动态地获取和操作类的信息，这为编写灵活、通用的代码提供了可能。

2.2获取Class类的对象

我们要想通过反射去使用一个类，首先我们要获取到该类的字节码文件对象，也就是类型为Class类型的对象
(Class类的实例表示正在运行的Java应用程序中的类和接口)

这里我们提供三种方式获取Class类型的对象:

1. 使用类的class属性来获取该类对应的Class对象。
       举例: Student.class将会返回Student类对应的Class对象
2. 调用对象的**getClass()**方法，返回该对象所属类对应的Class对象。
       该方法是Object类中的方法，所有的Java对象都可以调用该方法
3. 使用Class类中的静态方法forName(StrinaclassName)
       该方法需要传入字符电参数，该字符由参数的值是某个类的全路径，也就是完整包名的路径

Class<Student> c1 = Student.class;

Student s = new Student();
Class<?extends Student> c3 = s.getClass();

Class<?> c4 = Class.forName("com.itheima_e2.Student");

2.3反射的使用方法

(1)反射获取构造方法并使用

Class类中用于获取构造方法的方法↓

Modifier and Type	方法	描述
Constructor<?> []	getConstructors()	返回所有公共构造方法对象的数组
Constructor<?> []	getDeclaredConstructors()	返回所有构造方法对象的数组
Constructor< T >	getConstructor(Class<?>…parameterTypes)	返回单个公共构造方法对象(构造方法的参数类型)
Constructor< T >	getDeclaredConstructor(Class<?>…parameterTypes)	返回单个构造方法对象

Constructor类中方法↓

Modifier and Type	方法	描述
T	newInstance(Obct…initargs)	根据指定的构造方法创建对象(Constructor类中用于创建对象的方法)
void	setAccessible(boolean flag)	值为true，取消访问检查

通过公共构造方法创建对象

/*通过反射实现如下的操作
Student s = new Student("林青霞",30,"西安");//共有
System.outprintln(s);
*/
//获取cLass对象
Class<?> c = Class .forName("com.itheima_e2.Student");
Constructor<?> con = c.getConstructor(String.class,int.class,String.class);
//基本数据类型也可以通过class得到对应的class类型

Object obj = con.newInstance("林青震"，30，"西安");//通过Constructor对象(构造方法对象)里面的方法来创建对象
System.out.printIn(obj);

通过私有构造方法创建对象

/*通过反射实现如下的操作
Students = new Student("林青霞");//私有
System.out.println(s);
*/
Class<?> c = Class .forName("com.itheima_e2.Student");
Constructor<?> con = c.getDeclaredConstructor(String.class);
//暴力反射
con.setAccessible(true);
Object obj = con.newInstance("林青霞");
System.out.println(obj);

(2)反射获取成员变量并使用

Class类中用于获取成员变量的方法↓

Modifier and Type	方法	描述
Field[]	getFields()	返回所有公共成员变量对象的数组
Field[]	getDeclaredFields()	返回所有成员变量对象的数组
Field	getField(String name)	返回单个公共成员变量对象
Field	getDeclaredField(String name)	返回单个成员变量对象

Field类中用于给成员变量赋值的方法↓

Modifier and Type	方法	描述
void	set(Object obi, Object value)	给obj对象的成员变量赋值为value
void	setAccessible(boolean flag)	值为true，取消访问检查

//访问私有成员变量并赋值(无论私有或公共都可以使用getDeclaredField获得)
Class<?> c = Class.forName("com,itheima @2.Student");

Constructor<?> con = c.getConstructor();
Object obj = con.newInstance();

Field nameField = c.getDeclaredField( name: "name");
nameField.setAccessible(true);//暴力反射
nameField.set(obj，"林青霞");
System.out.println(obj);

(3)反射获取成员方法并使用

Class类中用于获取成员方法的方法↓

Modifier and Type	方法	描述
Method	lgetMethods()	返回所有公共成员方法对象的数组，包括继承的
Method	lgetDeclaredMethods()	返回所有成员方法对象的数组，不包括继承的
Method	getMethod(String name,Class<?>.. parameterTypes)	返回单个公共成员方法对象(方法名，参数类型)
Method	getDeclaredMethod(String name,Class<?>… parameterTypes)	返回单个成员方法对象

Method类中用于调用成员方法的方法↓

Modifier and Type	方法	描述
Object	invoke(Object obj,Object…args)	调用obj对象的成员方法，参数是args,返回值是Object类型(参数是对象，传入的参数；返回值是该方法的返回值)
void	setAccessible(boolean flag)	值为true，取消访问检查

//有多个参数有返回值的私有成员方法
Class<?> c = Class.forName("com,itheima @2.Student");

Constructor<?> con = c.getConstructor();
Object obj = con.newInstance();

Method m = c.getDeclaredMethod("method",String.class,int.class);
m.setAccessible(true);
Object o = m.invoke(obj,"林青霞"，30);
System.out.println(o);

2.4反射的练习

(1)越过泛型检查

有一个ArrayList< Integer >集合，现在我想在这个集合中添加一个字符串数据，如何实现?

反射可以越过泛型检查的，获取到原始方法所需要的参数类型

ArrayList<Integer> array = new ArrayList<>();

Class<? extends ArrayList> c = array.getClass();
Method m = c.getMethod( "add", Object.class);
m.invoke(array,"hello");
m.invoke(array,"world");
m.invoke(array,"java");
System.out.println(array);

(2)运行配置文件指定内容

通过配置文件运行指定的类中的指定的方法(实现更加灵活的配置，若想修改则直接到配置文件中修改而无需修改代码)

//加载数据
Properties prop = new Properties();
FileReader fr = new FileReader( fileName: "myReflect\\class.txt");
prop.load(fr);
fr.close();

//配置文件中
//className=com.itheima 06.Student
//methodName=study
String className = prop.getProperty("className");
String methodName = prop .getProperty("methodName");

//通过反射来使用
Class<?> c = Class.forName(className);//com.itheima_06.Student
Constructor<?> con = c.getConstructor();
Object obj = con.newInstance();
Method m = c.getMethod(methodName);//study
m.invoke(obj);

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