类加载器

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

2类加载的过程【理解】

• 类加载时机

  • 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
  • 初始化某个类的子类
  • 直接使用java.exe命令来运行某个主类

• 类加载过程

  1. 加载

     • 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
       

  2. 链接

     • 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)

3. 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)

![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/71ed760f40ab447da011ff4fa65b6189.png)

• 小结

  • 当一个类被使用的时候，才会加载到内存
  • 类加载的过程: 加载、验证、准备、解析、初始化

3类加载的分类【理解】

• 分类

  • 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
  • Platform class loader：平台类加载器,负责加载JDK中一些特殊的模块
  • 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

• 类加载器的继承关系

  • System的父加载器为Platform
  • Platform的父加载器为Bootstrap

• 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); //null}
  }
  

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

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();}
  }
  

反射(重点)

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。

获取Class类对象的三种方式【应用】

• 三种方式分类

  • 类名.class属性

  • 对象名.getClass()方法

  • Class.forName(全类名)方法
    

• 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 {//1forName 参数为全类名Class c1 = Class.forName("com.heima.test1.Student");System.out.println(c1);//2通过类加载器获取  参数为全类名Class c2 = ClassLoader.getSystemClassLoader().loadClass("com.heima.test1.Student");//3直接类名.classClass c3 = Student.class;System.out.println(c3);//4对象.getClass();Class c4 = new Student().getClass();System.out.println(c4);System.out.println(c1 == c2);System.out.println(c3 == c2);System.out.println(c3 == c4);}
}

1构造方法（Constructor） 2成员变量（Field） 3普通的方法(Method)

反射获取构造方法并使用【应用】

Class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 getConstructor(Class… parameterTypes)	返回单个公共构造方法对象
  Constructor getDeclaredConstructor(Class… parameterTypes)	返回单个构造方法对象

• 示例代码

package com.heima.test3;import java.lang.reflect.Constructor;public class Demo01 {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {Class clz = Class.forName("com.heima.test3.Student");//method01(clz);//method02(clz);//method03(clz);method04(clz);}//获取单个的私有或者公有的构造 根据参数获取private static void method04(Class clz) throws NoSuchMethodException {//private com.heima.test3.Student(java.lang.String)Constructor c1 = clz.getDeclaredConstructor(String.class);//public com.heima.test3.Student(java.lang.String,int)System.out.println(c1);}//获取单个的公有的构造 根据参数获取private static void method03(Class clz) throws NoSuchMethodException {//获取单个的公有的构造 根据参数获取Constructor c = clz.getConstructor(String.class, int.class);//public com.heima.test3.Student(java.lang.String,int)System.out.println(c);}//获取所有的(包括私有的)构造方法private static void method02(Class clz) {//private com.heima.test3.Student(java.lang.String)//public com.heima.test3.Student()//public com.heima.test3.Student(java.lang.String,int)Constructor[] declaredC = clz.getDeclaredConstructors();for (Constructor c : declaredC) {System.out.println(c);}}//获取所有公共构造方法private static void method01(Class clz) {//获取所有公共构造方法Constructor[] constructors = clz.getConstructors();//public com.heima.test3.Student()//public com.heima.test3.Student(java.lang.String,int)for (Constructor c : constructors) {System.out.println(c);}}
}

关于基本数据类型的class，比如int.class（了解）

int.class对应的Class对象是JVM合成出来的，并不是从Class文件加载出来的。注意：int.class跟Integer.class所指向的不是同一个Class对象。
int.class double.class  float.class void.class
JVM的实现中，在JVM初始化的时候就会把原始类型和void对应的Class对象创建出来。这些Class对象的创建不依赖任何外部信息（例如说需要从Class文件加载的信息），不需要经历类加载过程，而纯粹是JVM的实现细节。Java的int类型是原始类型，是值类型而不是引用类型（或者说“对象”）。使用它并不会触发任何类加载动作 ，不会调用任何构造器。它就是个简单的值，直接存储在局部变量/字段中。

Constructor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

代码

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {Class c1 = Class.forName("com.heima.test3.Student");//获取公有的指定参数的构造方法Constructor constructor1 = c1.getConstructor();System.out.println(constructor1);//用构造方法的newInstance 来创建对象Student s1 = (Student) constructor1.newInstance();System.out.println(s1);System.out.println("--------------------------------------------");//获取公有的指定参数的构造方法 参数类型 是String和intConstructor constructor2 = c1.getConstructor(String.class, int.class);System.out.println(constructor2);//用构造方法的newInstance 来创建对象,传入参数"张三", 18Student s2 = (Student) constructor2.newInstance("张三", 18);System.out.println(s2);//获取私有的指定的构造方法  参数类型是StringSystem.out.println("--------------------------------------------");Constructor constructor3 = c1.getDeclaredConstructor(String.class);System.out.println(constructor3);//设置私有构造为可以访问的  暴力反射constructor3.setAccessible(true);//用构造方法的newInstance 来创建对象,传入参数 lisiStudent s3 = (Student) constructor3.newInstance("lisi");System.out.println(s3);System.out.println("--------------直接用类newInstance 被淘汰的方式-----------------------");Student s4 = (Student) c1.newInstance();//直接用类对象.newInstance 被淘汰的方式System.out.println(s4);}

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

反射获取成员变量并使用【应用】

Class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

Student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 +'}';}
}

测试代码

Class c1 = Class.forName("com.heima.test4.Student");//返回所有公共成员变量对象的数组
Field[] fs1 = c1.getFields();
for (Field f : fs1) {System.out.println(f);
}
System.out.println("-----------------------------------");
//返回所有成员变量(包含公共的和私有的)对象的数组
Field[] fs2 = c1.getDeclaredFields();
for (Field f : fs2) {System.out.println(f);
}//获取公共的 指定的变量名字的的对象
Field fieldName = c1.getField("name");
System.out.println(fieldName);//获取公共的 指定的变量名字的的对象
Field fieldage = c1.getField("age");
System.out.println(fieldage);//获取公共的 指定的变量名字的的对象
Field fieldgender = c1.getField("gender");
System.out.println(fieldgender);//获取私有的 指定的变量名字的对象
Field fieldmoney = c1.getDeclaredField("money");
System.out.println(fieldmoney);

Field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

代码

• 私有的依然要 调用setAccessible(true) 才可以设置和获取

package com.heima.test4;import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;public class Demo02 {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {//获取Student的类对象Class clz = Class.forName("com.heima.test4.Student");//获取构造方法Constructor constructor = clz.getConstructor();//创建一个学生对象Object o = constructor.newInstance();//获取name属性的Field对象Field fName = clz.getField("name");//获取money属性的Field对象Field fMoney = clz.getDeclaredField("money");//给name赋值  参1是要赋值的对象 参2是具体的值fName.set(o, "zs");System.out.println(o);//给money赋值fMoney.setAccessible(true);//设置私有变量可以访问fMoney.set(o, 200);//给money赋值System.out.println(o);//获取值System.out.println(fName.get(o));System.out.println(fMoney.get(o));}
}

反射获取成员方法并使用【应用】

Class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 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.heima.test5.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);}}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.heima.test5.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 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.heima.test5.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 method4() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {//1.获取class对象Class clazz = Class.forName("com.heima.test5.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 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.heima.test5.Student");//2.获取一个成员方法showMethod method = clazz.getDeclaredMethod("show");//3.打印一下System.out.println(method);}
}

Method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)

代码

• method3 是公共无参的
• method4是公共有参的
• method5是私有无参的，注意方法内，依然需要setAccessible(true);,取消私有方法的检查

public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {Class clz = Class.forName("com.heima.test5.Student");//创建一个实例对象Object o = clz.getConstructor().newInstance();Method mFunc1 = clz.getMethod("function1");Method mFunc2 = clz.getMethod("function2", String.class);Method mFunc3 = clz.getMethod("function3");Method mFunc4 = clz.getMethod("function4", String.class);Method mShow = clz.getDeclaredMethod("show");//无参无返回值方法调用mFunc1.invoke(o);//有参无返回值方法调用mFunc2.invoke(o, "aaa");//无参有返回值方法调用System.out.println(mFunc3.invoke(o));//有参有返回值方法调用System.out.println(mFunc4.invoke(o, "zzzz"));//mShow设置为私有可以访问mShow.setAccessible(true);//调用方法showmShow.invoke(o);
}