【Java基础增强】类加载器和反射
1.类加载器
1.1类加载器【理解】
-
作用
负责将.class文件(存储的物理文件)加载在到内存中

1.2类加载的过程【理解】
-
类加载时机
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创建类的实例(对象)
-
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
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初始化某个类的子类
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直接使用java.exe命令来运行某个主类
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类加载过程
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加载
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通过包名 + 类名,获取这个类,准备用流进行传输
-
在这个类加载到内存中
-
加载完毕创建一个class对象

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链接
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验证
确保Class文件字节流中包含的信息符合当前虚拟机的要求,并且不会危害虚拟机自身安全
(文件中的信息是否符合虚拟机规范有没有安全隐患)

-
准备
负责为类的类变量(被static修饰的变量)分配内存,并设置默认初始化值
(初始化静态变量)

-
解析
将类的二进制数据流中的符号引用替换为直接引用
(本类中如果用到了其他类,此时就需要找到对应的类)

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初始化
根据程序员通过程序制定的主观计划去初始化类变量和其他资源
(静态变量赋值以及初始化其他资源)

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小结
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当一个类被使用的时候,才会加载到内存
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类加载的过程: 加载、验证、准备、解析、初始化
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1.3类加载的分类【理解】
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分类
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Bootstrap class loader:虚拟机的内置类加载器,通常表示为null ,并且没有父null
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Platform class loader:平台类加载器,负责加载JDK中一些特殊的模块
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System class loader:系统类加载器,负责加载用户类路径上所指定的类库
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类加载器的继承关系
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System的父加载器为Platform
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Platform的父加载器为Bootstrap
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代码演示
public class ClassLoaderDemo1 {public static void main(String[] args) {//获取系统类加载器ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();//获取系统类加载器的父加载器 --- 平台类加载器ClassLoader classLoader1 = systemClassLoader.getParent();//获取平台类加载器的父加载器 --- 启动类加载器ClassLoader classLoader2 = classLoader1.getParent();System.out.println("系统类加载器" + systemClassLoader);System.out.println("平台类加载器" + classLoader1);System.out.println("启动类加载器" + classLoader2);} }
1.4双亲委派模型【理解】
-
介绍
如果一个类加载器收到了类加载请求,它并不会自己先去加载,而是把这个请求委托给父类的加载器去执行,如果父类加载器还存在其父类加载器,则进一步向上委托,依次递归,请求最终将到达顶层的启动类加载器,如果父类加载器可以完成类加载任务,就成功返回,倘若父类加载器无法完成此加载任务,子加载器才会尝试自己去加载,这就是双亲委派模式

1.5ClassLoader 中的两个方法【应用】
-
方法介绍
方法名 说明 public static ClassLoader getSystemClassLoader() 获取系统类加载器 public InputStream getResourceAsStream(String name) 加载某一个资源文件 -
示例代码
public class ClassLoaderDemo2 {public static void main(String[] args) throws IOException {//static ClassLoader getSystemClassLoader() 获取系统类加载器//InputStream getResourceAsStream(String name) 加载某一个资源文件//获取系统类加载器ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();//利用加载器去加载一个指定的文件//参数:文件的路径(放在src的根目录下,默认去那里加载)//返回值:字节流。InputStream is = systemClassLoader.getResourceAsStream("prop.properties");Properties prop = new Properties();prop.load(is);System.out.println(prop);is.close();} }
2.反射
2.1反射的概述【理解】
-
反射机制
是在运行状态中,对于任意一个类,都能够知道这个类的所有属性和方法; 对于任意一个对象,都能够调用它的任意属性和方法; 这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为Java语言的反射机制。
2.2获取Class类对象的三种方式【应用】
-
三种方式分类
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类名.class属性
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对象名.getClass()方法
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Class.forName(全类名)方法

-
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示例代码
public class Student {private String name;private int age;public Student() {}public Student(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}public int getAge() {return age;}public void setAge(int age) {this.age = age;}public void study(){System.out.println("学生在学习");}@Overridepublic String toString() {return "Student{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +'}';} } public class ReflectDemo1 {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {//1.Class类中的静态方法forName("全类名")//全类名:包名 + 类名Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect2.Student");System.out.println(clazz);//2.通过class属性来获取Class clazz2 = Student.class;System.out.println(clazz2);//3.利用对象的getClass方法来获取class对象//getClass方法是定义在Object类中.Student s = new Student();Class clazz3 = s.getClass();System.out.println(clazz3);System.out.println(clazz == clazz2);System.out.println(clazz2 == clazz3);} }
2.3反射获取构造方法并使用【应用】
2.3.1Class类获取构造方法对象的方法
-
方法介绍
方法名 说明 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 Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes) 返回单个构造方法对象 -
示例代码
public class Student {private String name;private int age;//私有的有参构造方法private Student(String name) {System.out.println("name的值为:" + name);System.out.println("private...Student...有参构造方法");}//公共的无参构造方法public Student() {System.out.println("public...Student...无参构造方法");}//公共的有参构造方法public Student(String name, int age) {System.out.println("name的值为:" + name + "age的值为:" + age);System.out.println("public...Student...有参构造方法");} } public class ReflectDemo1 {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {//method1();//method2();//method3();//method4();}private static void method4() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {// Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes): // 返回单个构造方法对象//1.获取Class对象Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect3.Student");Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);System.out.println(constructor);}private static void method3() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {// Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes): // 返回单个公共构造方法对象//1.获取Class对象Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect3.Student");//小括号中,一定要跟构造方法的形参保持一致.Constructor constructor1 = clazz.getConstructor();System.out.println(constructor1);Constructor constructor2 = clazz.getConstructor(String.class, int.class);System.out.println(constructor2);//因为Student类中,没有只有一个int的构造,所以这里会报错.Constructor constructor3 = clazz.getConstructor(int.class);System.out.println(constructor3);}private static void method2() throws ClassNotFoundException {// Constructor<?>[] getDeclaredConstructors(): // 返回所有构造方法对象的数组//1.获取Class对象Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect3.Student");Constructor[] constructors = clazz.getDeclaredConstructors();for (Constructor constructor : constructors) {System.out.println(constructor);}}private static void method1() throws ClassNotFoundException {// Constructor<?>[] getConstructors(): // 返回所有公共构造方法对象的数组//1.获取Class对象Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect3.Student");Constructor[] constructors = clazz.getConstructors();for (Constructor constructor : constructors) {System.out.println(constructor);}} }
2.3.2Constructor类用于创建对象的方法
-
方法介绍
方法名 说明 T newInstance(Object...initargs) 根据指定的构造方法创建对象 setAccessible(boolean flag) 设置为true,表示取消访问检查 -
示例代码
public class Student {private String name;private int age;//私有的有参构造方法private Student(String name) {System.out.println("name的值为:" + name);System.out.println("private...Student...有参构造方法");}//公共的无参构造方法public Student() {System.out.println("public...Student...无参构造方法");}//公共的有参构造方法public Student(String name, int age) {System.out.println("name的值为:" + name + "age的值为:" + age);System.out.println("public...Student...有参构造方法");} } public class ReflectDemo1 {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {//method1();//method2();//method3();//method4();}private static void method4() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {// Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes): // 返回单个构造方法对象//1.获取Class对象Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect3.Student");Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);System.out.println(constructor);}private static void method3() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {// Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes): // 返回单个公共构造方法对象//1.获取Class对象Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect3.Student");//小括号中,一定要跟构造方法的形参保持一致.Constructor constructor1 = clazz.getConstructor();System.out.println(constructor1);Constructor constructor2 = clazz.getConstructor(String.class, int.class);System.out.println(constructor2);//因为Student类中,没有只有一个int的构造,所以这里会报错.Constructor constructor3 = clazz.getConstructor(int.class);System.out.println(constructor3);}private static void method2() throws ClassNotFoundException {// Constructor<?>[] getDeclaredConstructors(): // 返回所有构造方法对象的数组//1.获取Class对象Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect3.Student");Constructor[] constructors = clazz.getDeclaredConstructors();for (Constructor constructor : constructors) {System.out.println(constructor);}}private static void method1() throws ClassNotFoundException {// Constructor<?>[] getConstructors(): // 返回所有公共构造方法对象的数组//1.获取Class对象Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect3.Student");Constructor[] constructors = clazz.getConstructors();for (Constructor constructor : constructors) {System.out.println(constructor);}} }
2.3.3小结
-
获取class对象
三种方式: Class.forName(“全类名”), 类名.class, 对象名.getClass()
-
获取里面的构造方法对象
getConstructor (Class<?>... parameterTypes) getDeclaredConstructor (Class<?>... parameterTypes)
-
如果是public的,直接创建对象
newInstance(Object... initargs)
-
如果是非public的,需要临时取消检查,然后再创建对象
setAccessible(boolean) 暴力反射
2.4反射获取成员变量并使用【应用】
2.4.1Class类获取成员变量对象的方法
-
方法分类
方法名 说明 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 -
示例代码
public class Student {public String name;public int age;public String gender;private int money = 300;@Overridepublic String toString() {return "Student{" +"name='" + name + '\'' +", age=" + age +", gender='" + gender + '\'' +", money=" + money +'}';} } public class ReflectDemo1 {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {// method1();//method2();//method3();//method4();}private static void method4() throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {// Field getDeclaredField(String name):返回单个成员变量对象//1.获取class对象Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect4.Student");//2.获取money成员变量Field field = clazz.getDeclaredField("money");//3.打印一下System.out.println(field);}private static void method3() throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {// Field getField(String name):返回单个公共成员变量对象//想要获取的成员变量必须是真实存在的//且必须是public修饰的.//1.获取class对象Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect4.Student");//2.获取name这个成员变量//Field field = clazz.getField("name");//Field field = clazz.getField("name1");Field field = clazz.getField("money");//3.打印一下System.out.println(field);}private static void method2() throws ClassNotFoundException {// Field[] getDeclaredFields():返回所有成员变量对象的数组//1.获取class对象Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect4.Student");//2.获取所有的Field对象Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();//3.遍历for (Field field : fields) {System.out.println(field);}}private static void method1() throws ClassNotFoundException {// Field[] getFields():返回所有公共成员变量对象的数组//1.获取class对象Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect4.Student");//2.获取Field对象.Field[] fields = clazz.getFields();//3.遍历for (Field field : fields) {System.out.println(field);}} }
2.4.2Field类用于给成员变量赋值的方法
-
方法介绍
方法名 说明 void set(Object obj, Object value) 赋值 Object get(Object obj) 获取值 -
示例代码
// Student类同上一个示例,这里就不在重复提供了 public class ReflectDemo2 {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, IllegalAccessException, InstantiationException { // Object get(Object obj) 返回由该 Field表示的字段在指定对象上的值。//method1();//method2();}private static void method2() throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, InstantiationException, IllegalAccessException {//1.获取class对象Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect4.Student");//2.获取成员变量Field的对象Field field = clazz.getDeclaredField("money");//3.取消一下访问检查field.setAccessible(true);//4.调用get方法来获取值//4.1创建一个对象Student student = (Student) clazz.newInstance();//4.2获取指定对象的money的值Object o = field.get(student);//5.打印一下System.out.println(o);}private static void method1() throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, InstantiationException, IllegalAccessException {// void set(Object obj, Object value):给obj对象的成员变量赋值为value//1.获取class对象Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect4.Student");//2.获取name这个Field对象Field field = clazz.getField("name");//3.利用set方法进行赋值.//3.1先创建一个Student对象Student student = (Student) clazz.newInstance();//3.2有了对象才可以给指定对象进行赋值field.set(student,"zhangsan");System.out.println(student);} }
2.5反射获取成员方法并使用【应用】
2.5.1Class类获取成员方法对象的方法
-
方法分类
方法名 说明 Method[] getMethods() 返回所有公共成员方法对象的数组,包括继承的 Method[] getDeclaredMethods() 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 Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) 返回单个成员方法对象 -
示例代码
public class Student {//私有的,无参无返回值private void show() {System.out.println("私有的show方法,无参无返回值");}//公共的,无参无返回值public void function1() {System.out.println("function1方法,无参无返回值");}//公共的,有参无返回值public void function2(String name) {System.out.println("function2方法,有参无返回值,参数为" + name);}//公共的,无参有返回值public String function3() {System.out.println("function3方法,无参有返回值");return "aaa";}//公共的,有参有返回值public String function4(String name) {System.out.println("function4方法,有参有返回值,参数为" + name);return "aaa";} } public class ReflectDemo1 {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {//method1();//method2();//method3();//method4();//method5();}private static void method5() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {// Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes): // 返回单个成员方法对象//1.获取class对象Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect5.Student");//2.获取一个成员方法showMethod method = clazz.getDeclaredMethod("show");//3.打印一下System.out.println(method);}private static void method4() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {//1.获取class对象Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect5.Student");//2.获取一个有形参的方法function2Method method = clazz.getMethod("function2", String.class);//3.打印一下System.out.println(method);}private static void method3() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {// Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) : // 返回单个公共成员方法对象//1.获取class对象Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect5.Student");//2.获取成员方法function1Method method1 = clazz.getMethod("function1");//3.打印一下System.out.println(method1);}private static void method2() throws ClassNotFoundException {// Method[] getDeclaredMethods(): // 返回所有成员方法对象的数组,不包括继承的//1.获取class对象Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect5.Student");//2.获取Method对象Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();//3.遍历一下数组for (Method method : methods) {System.out.println(method);}}private static void method1() throws ClassNotFoundException {// Method[] getMethods():返回所有公共成员方法对象的数组,包括继承的//1.获取class对象Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect5.Student");//2.获取成员方法对象Method[] methods = clazz.getMethods();//3.遍历for (Method method : methods) {System.out.println(method);}} }
2.5.2Method类用于执行方法的方法
-
方法介绍
方法名 说明 Object invoke(Object obj, Object... args) 运行方法 参数一: 用obj对象调用该方法
参数二: 调用方法的传递的参数(如果没有就不写)
返回值: 方法的返回值(如果没有就不写)
-
示例代码
public class ReflectDemo2 {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InstantiationException, InvocationTargetException { // Object invoke(Object obj, Object... args):运行方法 // 参数一:用obj对象调用该方法 // 参数二:调用方法的传递的参数(如果没有就不写) // 返回值:方法的返回值(如果没有就不写)//1.获取class对象Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect5.Student");//2.获取里面的Method对象 function4Method method = clazz.getMethod("function4", String.class);//3.运行function4方法就可以了//3.1创建一个Student对象,当做方法的调用者Student student = (Student) clazz.newInstance();//3.2运行方法Object result = method.invoke(student, "zhangsan");//4.打印一下返回值System.out.println(result);} }
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