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第15-02章:理解Class类并获取Class实例

我的后端学习大纲

我的Java学习大纲


1、Java反射机制原理图:

  • 源代码通过Javac编译得到字节码文件,当我执行到new一个对象的时候,字节码文件会通过ClassLoader被加载,然后得到一个Class类对象,存放在堆中,加载完后Cat对象就生成了,生成的这个对象一定知道它是属于哪个Class类对象的
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2、理解java.lang.Class类:

1.1.类的加载过程:

a.编译:

  • 程序经过javac.exe命令以后,会编译生成一个或多个字节码文件(.class结尾)

b.类加载:

  • 1.我们使用java.exe命令对某个字节码文件进行解释运行,相当于把某个字节码文件加载到内存中。这个过程就是类加载的过程(不包括编译那一步
  • 2,加载到内存中的类,我们就称为运行时类这个运行时类,就作为Class类的一个实例对象
    • 比如Class clazz = Cat.class,Cat的这个运行时类:Cat.class就是Class类的实例对象
    • 换句话说,Class的实例对象就对应着一个运行时类。类的本质也是对象,万事万物皆对象
    • 加载到内存中的运行时类,会缓存一定的时间。在此时间之内,我们可以通过6种不同的方式来获取此运行时类(获取Class类的实例对象)

3、获取Class类实例对象的方法:

根据下图类加载的过程,我们在不同阶段有不同方式来获取Class类实例对象

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3.1.方式1:在代码阶段:

通过Class的静态方法forName(String classPath)获取

  • 1.已知一个类的全类名,且该类在类的路径下,那么就可以通过Class类的静态方法forName()获取,可以抛出ClassNotFoundExpection
  • 2.实例对象:Class cls1 = Class.forName("java.lang.Cat"),这种方式会进行类的静态初始化工作
  • 3.应用场景:多用于配置文件,读取类全路径,加载类
 //方式一:调用Class的静态方法:forName(String classPath),参数是类的包路径
Class clazz3 = Class.forName("com.atguigu.java.Person");
//clazz3 = Class.forName("java.lang.String");
System.out.println(clazz3);//输出com.atguigu.java.Person

3.2.方式2:在加载阶段:

在加载阶段,通过调用运行时类的属性.class获取

  • 1.若已经知道具体的类,通过类的class获取,此方式最为安全可靠,程序性能最高,举例如Class cls = Cat.class; 这种方式不会做任何类的初始化工作
  • 2.应用场景:多用于参数传递、如通过反射得到对应的构造器对象。
 //方式二:调用运行时类的属性.class
Class clazz1 = Person.class;
System.out.println(clazz1);//输出com.atguigu.java.Person

3.3.方式3:在运行阶段

在运行阶段,通过调用运行时类的对象,通过对象.getClass()获取

  • 1.已知某个类的实例,调用该实例的getClass()方法获取Class对象实例;
  • 2.实例:Class cls = 对象.getClass();//运行类型
  • 3.应用场景:通过创建好的对象,获取Class对象;
  • 4.这种方式:静态初始化和非静态初始化工作都会进行
 //方式三:通过运行时类的对象,调用getClass(),已经知道了Person类的P对象,通过调用这个类的getclass方法就可以获取Class类的实例Person p1 = new Person();Class clazz2 = p1.getClass();System.out.println(clazz2);//输出com.atguigu.java.Person

3.4.方式4:使用类加载器:ClassLoader()

通过类加载(4种加载器)器获取Class类对象:

  • 1.ClassLoader cls = 对象.getClass().getClassLoader();class clazz4 = cls.loadClass("全类名")
 //方式四:使用类的加载器:ClassLoader  (了解)ClassLoader classLoader = car.getClass.getClassLoader();//得到类加载器carClass clazz4 = classLoader.loadClass("com.atguigu.java.");//通过类加载器得到Class对象System.out.println(clazz4);

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3.5.方式5:基本数据类型获取Class类对象:

  • 1.基本数据类型(int\char\boolean\float\double\byte\long\short)按照如下方式,可以获取到Class类对象Class cls = 基本数据类型.class
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3.6.方式6:基本数据类型对应的包装类:

  • 1.基本数据类型对应的包装类,可以通过.type得到Class类对象;Class cls = 包装类.type
        //5. 基本数据(int, char,boolean,float,double,byte,long,short) 按如下方式得到Class类对象Class<Integer> integerClass = int.class;Class<Character> characterClass = char.class;Class<Boolean> booleanClass = boolean.class;System.out.println(integerClass);//int//6. 基本数据类型对应的包装类,可以通过 .TYPE 得到Class类对象Class<Integer> type1 = Integer.TYPE;Class<Character> type2 = Character.TYPE; //其它包装类BOOLEAN, DOUBLE, LONG,BYTE等待System.out.println(type1);//下面两个输出的值是一样的System.out.println(integerClass.hashCode());System.out.println(type1.hashCode());

4、获取Class类的实例对象

4.1.哪些类型可以作为Class类的实例对象

  • 1.外部类,成员内部类,静态内部类,局部内部类,匿名内部类
  • 2.interface:接口
  • 3.enum:枚举
  • 4.annotation:注解
  • 6.基本数据类型
  • 7.void
  • 8.Class本身

4.2.编码测试:

package com.hspedu.reflection.class_;import java.io.Serializable;/*** 演示哪些类型有Class对象*/
public class AllTypeClass {public static void main(String[] args) {Class<String> cls1 = String.class;//外部类Class<Serializable> cls2 = Serializable.class;//接口Class<Integer[]> cls3 = Integer[].class;//数组Class<float[][]> cls4 = float[][].class;//二维数组Class<Deprecated> cls5 = Deprecated.class;//注解Class<Class> cls6 = Class.class;//注解//枚举Class<Thread.State> cls6 = Thread.State.class;Class<Long> cls7 = long.class;//基本数据类型Class<Void> cls8 = void.class;//void数据类型Class<Class> cls9 = Class.class;//System.out.println(cls1);System.out.println(cls2);System.out.println(cls3);System.out.println(cls4);System.out.println(cls5);System.out.println(cls6);System.out.println(cls7);System.out.println(cls8);System.out.println(cls9);}
}

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1.2.理解java.lang.Class类:

  • 1.Class也是类,因此也继承Object类
    • 在Object类中定义了方法:public final Class getClass(),这个方法将被所有子类继承。
    • public final Class getClass()这个方法返回值的类型是一个Class类,此类是Java反射的源头,针对任何你想动态加载、运行的类,唯有先获得相应的Class对象。
    • 实际上所谓反射从程序的运行结果来看也很好理解,即:可以通过对象反射求出类的名称
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  • 2.Class类对象不是new出来的,只能是系统创建出来的
    • 通过debugger发现,反射也是通过ClassLoad类加载Class对象
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  • 3.对于某个类的Class类对象,在堆内存中只有一份,因为类只加载一次
    • 一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的一个.class文件
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  • 4.每个类的实例对象都会记得自己是由哪个Class实例对象(运行时类)所生成的
  • 5.通过一系列的API和Class类的实例对象可以完整的得到一个类的完整结构:
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  • 6.Class对象是存放在堆中的类的字节码二进制数据,是存放在方法区的,有的地方称之为类的元数据(包括:方法代码,变量名,方法名,访问权限等)
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