反射&枚舉

課程目標(biāo)

1. 【理解】類加載器
2. 【理解】什么是反射
3. 【掌握】獲取Class對象的三種方式
4. 【掌握】反射獲取構(gòu)造方法并創(chuàng)建對象
5. 【掌握】反射獲取成員變量并使用
6. 【掌握】反射獲取成員方法并使用
7. 【掌握】反射綜合案例
8. 【理解】枚舉

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類加載器

類加載

當(dāng)程序要使用某個(gè)類時(shí)，如果該類還未被加載到內(nèi)存中，則系統(tǒng)會通過類的【加載】，【連接】，【初始化】 這三個(gè)步驟來對類進(jìn)行初始化。

如果不出現(xiàn)意外情況，JVM將會連續(xù)完成這三個(gè)步驟，所以有時(shí)也把這三個(gè)步驟統(tǒng)稱為類加載或者類初始化。

一個(gè)類的生命周期包括了 “加載”、“驗(yàn)證”、“準(zhǔn)備”、“解析”、“初始化”、“使用”、“卸載” 這七個(gè)階段， 我們只研究前五個(gè)階段，這五個(gè)階段又可以分為 “加載”、“連接、驗(yàn)證，解析” 、 “初始化”。

當(dāng)程序主動使用某個(gè)類時(shí)，如果該類還未被加載到內(nèi)存中，則系統(tǒng)會通過如下三個(gè)步驟來對該類進(jìn)行初始化。

類的加載

類的加載就是指將class文件讀入內(nèi)存，并為之創(chuàng)建一個(gè)Class對象。任何類被使用時(shí)系統(tǒng)都會建立一個(gè)Class對象，用于加載二進(jìn)制數(shù)據(jù),類的加載主要做三件事情:

• 找到類文件（通過類的全限定名來獲取定義此類的二進(jìn)制字節(jié)流）

  首先會根據(jù)各種途徑（比如網(wǎng)絡(luò)下載、數(shù)據(jù)庫提取、從jar，zip中讀取等）獲取類的二進(jìn)制數(shù)據(jù)

• 放入方法區(qū)（將這個(gè)字節(jié)流所代表的靜態(tài)存儲結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為方法區(qū)的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)）

  把獲取到的二進(jìn)制數(shù)據(jù)讀入內(nèi)存，存儲在運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)的方法區(qū)，

  這些二進(jìn)制數(shù)據(jù)所代表的存儲結(jié)構(gòu)會被轉(zhuǎn)化為方法區(qū)中運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

• 開個(gè)入口（生成一個(gè)代表此類的java.lang.Class對象，作為訪問方法區(qū)這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的入口）

  在方法區(qū)中創(chuàng)建相應(yīng)的Class對象（這里的Class對象與平時(shí)所說的對象是不一樣的，
  當(dāng)使用new創(chuàng)建實(shí)例對象時(shí)，就會通過Class對象在堆中創(chuàng)建實(shí)例對象）用來封裝保存在方法區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

類的連接

• 【驗(yàn)證階段】：用于檢驗(yàn)被加載的類是否有正確的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并和其他類協(xié)調(diào)一致

  文件格式驗(yàn)證：驗(yàn)證字節(jié)流是否符合class文件的規(guī)范，確保輸入的字節(jié)流能正確解析并存儲到方法區(qū)

  元數(shù)據(jù)驗(yàn)證：對字節(jié)碼描述的信息進(jìn)行語義分析，保證其描述的信息符合規(guī)范要求。
  字節(jié)碼驗(yàn)證：這個(gè)階段是比較復(fù)雜的，通過數(shù)據(jù)流和控制流分析，對類的方法體進(jìn)行校驗(yàn)，確保程序的合法性。

  符號引用驗(yàn)證：這里的符號引用不單單指類的，也包括方法。
  ? 發(fā)生在符號引用轉(zhuǎn)為直接引用的時(shí)候，也就是解析階段，
  ? 對常量池中各種符號引用的信息進(jìn)行匹配性校驗(yàn)，確保解析動作正確執(zhí)行

• 【準(zhǔn)備階段】：負(fù)責(zé)為類的類變量分配內(nèi)存，并設(shè)置默認(rèn)初始化值

  需要注意的是:

  * 靜態(tài)變量只會給默認(rèn)值。
      * 例：public static int value = 123; // 此時(shí)賦給value的值是0，不是123。
  
  * 靜態(tài)常量（static final修飾的）則會直接賦值。
      * 例：public static final int value = 123; // 此時(shí)賦給value的值是123。
  

• 【解析階段】：將類的二進(jìn)制數(shù)據(jù)中的符號引用替換為直接引用

類的初始化

類的初始化的主要工作是為靜態(tài)變量賦程序設(shè)定的初值。

類的初始化步驟

• 假如類還未被加載和連接，則程序先加載并連接該類
• 假如該類的直接父類還未被初始化，則先初始化其直接父類
• 假如類中有初始化語句，則系統(tǒng)依次執(zhí)行這些初始化語句
• 注意：在執(zhí)行第2個(gè)步驟的時(shí)候，系統(tǒng)對直接父類的初始化步驟也遵循初始化步驟1-3

類的初始化時(shí)機(jī)

• 創(chuàng)建類的實(shí)例
• 調(diào)用類的類方法
• 訪問類或者接口的類變量，或者為該類變量賦值
• 使用反射方式來強(qiáng)制創(chuàng)建某個(gè)類或接口對應(yīng)的java.lang.Class對象
• 初始化某個(gè)類的子類
• 直接使用java.exe命令來運(yùn)行某個(gè)主類

類加載器

類加載器的作用

負(fù)責(zé)將.class文件加載到內(nèi)存中，并為之生成對應(yīng)的 java.lang.Class 對象。雖然我們不用過分關(guān)心類加載機(jī)制，但是了解這個(gè)機(jī)制我們就能更好的理解程序的運(yùn)行！

簡單來說：類加載器的作用，就是把class文件裝進(jìn)虛擬機(jī)

類加載機(jī)制

• 全盤負(fù)責(zé)

  就是當(dāng)一個(gè)類加載器負(fù)責(zé)加載某個(gè)Class時(shí)，該Class所依賴的和引用的其他Class也將由該類加載器負(fù)責(zé)載入，除非顯示使用另外一個(gè)類加載器來載入

• 父類委托

  就是當(dāng)一個(gè)類加載器負(fù)責(zé)加載某個(gè)Class時(shí)，先讓父類加載器試圖加載該Class，只有在父類加載器無法加載該類時(shí)才嘗試從自己的類路徑中加載該類

• 緩存機(jī)制

  保證所有加載過的Class都會被緩存，當(dāng)程序需要使用某個(gè)Class對象時(shí)，類加載器先從緩存區(qū)中搜索該Class，只有當(dāng)緩存區(qū)中不存在該Class對象時(shí)，系統(tǒng)才會讀取該類對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換成Class對象，存儲到緩存區(qū)

雙親委派機(jī)制

• 當(dāng)前ClassLoader首先從自己已經(jīng)加載的類中查詢是否此類已經(jīng)加載，如果已經(jīng)加載則直接返回原來已經(jīng)加載的類。每個(gè)類加載器都有自己的加載緩存，當(dāng)一個(gè)類被加載了以后就會放入緩存，等下次加載的時(shí)候就可以直接返回了。

• 當(dāng)前ClassLoader的緩存中沒有找到被加載的類的時(shí)候，委托父類加載器去加載，父類加載器采用同樣的策略，首先查看自己的緩存，然后委托父類的父類去加載， 一直到bootstrp ClassLoader.

• 當(dāng)所有的父類加載器都沒有加載的時(shí)候，再由當(dāng)前的類加載器加載，并將其放入它自己的緩存中，以便下次有加載請求的時(shí)候直接返回。

這樣做的好處是什么?

1.避免重復(fù)加載。當(dāng)父親已經(jīng)加載了該類的時(shí)候，就沒有必要子ClassLoader再加載一次。
2.為了安全。避免核心類，比如String被替換。

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Java中的內(nèi)置類加載器

當(dāng)JVM啟動的時(shí)候，Java缺省開始使用如下三種類加載器

• Bootstrap ClassLoader

  引導(dǎo)類加載器（根類加載器）, 用來加載 Java 的核心庫，是用原生代碼來實(shí)現(xiàn)的，
  比如：System.String等，jre的lib下rt.jar文件中

• Platform ClassLoader

  平臺類加載器可以看到所有平臺類 ,平臺類包括由平臺類加載器或其祖先定義的Java SE平臺API，其實(shí)現(xiàn)類和JDK特定的運(yùn)行時(shí)類

• System ClassLoader

  它也被稱為應(yīng)用程序類加載器（系統(tǒng)類加載器）(Application ClassLoader) ，與平臺類加載器不同。 系統(tǒng)類加載器通常用于定義應(yīng)用程序類路徑，模塊路徑和JDK特定工具上的類

  負(fù)責(zé)在jvm啟動時(shí)加載來自java命令的class文件，以及classpath環(huán)境變量所指定的jar和類路徑

• UserClass Loader

  自定義類加載器

如果核心包中沒有項(xiàng)目所需要的jar，還有一個(gè)擴(kuò)展加載器：將擴(kuò)展的jar進(jìn)行加載

類加載器的繼承關(guān)系：System的父加載器為Platform，而Platform的父加載器為Bootstrap

反射

反射概述

JAVA反射機(jī)制是在運(yùn)行狀態(tài)中，對于任意一個(gè)類，都能夠知道這個(gè)類的所有屬性和方法；對于任意一個(gè)對象，都能夠調(diào)用它的任意方法和屬性；對于這種動態(tài)的獲取信息以及動態(tài)調(diào)用對象的方法的功能稱為：java語言的反射機(jī)制。

反射理解：
可以通過這個(gè)對象拿到字節(jié)碼文件，通過子節(jié)碼文件還原到類的本身（也就是說你拿到類的Class對象去使用這個(gè)類的成員方法，成員變量，構(gòu)造方法）文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-664111.html

獲取Class類對象的三種方式

• 類名.class屬性
• 對象名.getClass()方法
• Class.forName(全限定類名)方法

public class Person {
   
	//私有成員變量	
	private String name;    
    //默認(rèn)成員變量
	int age;    
    //公有成員變量
	public String address;

    //公有無參構(gòu)造方法
	public Person() {
   
	}    
	//私有的有參構(gòu)造方法 1個(gè)參數(shù)
	private Person(String name) {
   
		this.name = name;
	}    
	//默認(rèn)的有參構(gòu)造方法 2個(gè)參數(shù)
	Person(String name, int age) {
   
		this.name = name;
		this.age = age;
	}    
	//公有的有參構(gòu)造方法 3個(gè)參數(shù)
	public Person(String name, int age, String address) {
   
		this.name = name;
		this.age = age;
		this.address = address;
	}
    
	//公有的無參無返回值方法
	public void show() {
   
		System.out.println("show");
	}    
	//公有的有參無返回值方法
	public void method(String s) {
   
		System.out.println("method " + s);
	}    
	//公有的有參有返回值方法
	public String getString(String s, int i) {
   
		return s + "---" + i;
	}    
	//私有的無參無返回值方法
	private void function(

到了這里，關(guān)于Java基礎(chǔ)篇——反射&枚舉的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！