原文：Java基礎(chǔ)·類加載、反射 - 掘金
作者：宸道移動(dòng)安全團(tuán)隊(duì)

15.1 類的加載概述

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(huì)通過加載、連接、初始化三步來實(shí)現(xiàn)對(duì)這個(gè)類進(jìn)行初始化。1.加載：是將class文件讀入內(nèi)存，并為之創(chuàng)建一個(gè)Class對(duì)象。任何類被使用時(shí)系統(tǒng)都會(huì)建立一個(gè)Class對(duì)象。
2.連接：
（1）驗(yàn)證是否有正確的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并和其他類協(xié)調(diào)一致。
（2）準(zhǔn)備負(fù)責(zé)為類的靜態(tài)成員分配內(nèi)存，并設(shè)置默認(rèn)初始化值。
（3）解析將類的二進(jìn)制數(shù)據(jù)中的符號(hào)引用替換為直接。
3.初始化：就是我們以前講過的初始化步驟。15.2 類加載時(shí)機(jī)
當(dāng)Java程序首次通過下面6種方式使用某個(gè)類或接口時(shí)，系統(tǒng)會(huì)初始化該類或接口。
1.創(chuàng)建類的實(shí)例。
2.訪問類的靜態(tài)變量，或者為靜態(tài)變量賦值。
3.調(diào)用類的靜態(tài)方法。
4.初始化某個(gè)類的子類。
5.直接使用java.exe命令來運(yùn)行某個(gè)主類。
6.使用反射方式來強(qiáng)制創(chuàng)建某個(gè)類或接口對(duì)應(yīng)的java.lang.Class對(duì)象。
15.3 類加載器的概述和分類
1.類加載器負(fù)責(zé)將.class文件加載到內(nèi)存中，并為之生成對(duì)應(yīng)的Class項(xiàng)，在Java中，類裝載器把一個(gè)類裝入JVM中，要經(jīng)過以下步驟：
（1）裝載：查找和導(dǎo)入Class文件；
（2）鏈接：把類的二進(jìn)制數(shù)據(jù)合并到JRE中；

• ①校驗(yàn)：檢查載入Class文件數(shù)據(jù)的正確性；
• ②準(zhǔn)備：給類的靜態(tài)變量分配存儲(chǔ)空間；
• ③解析：將符號(hào)引用轉(zhuǎn)成直接引用；

（3）初始化：對(duì)類的靜態(tài)變量，靜態(tài)代碼塊執(zhí)行初始化操作
（4）當(dāng)JVM啟動(dòng)時(shí)，會(huì)形成由三個(gè)加載器組成的初始類加載器層次結(jié)構(gòu)

• ①Bootstrap ClassLoader 根類加載器
• ②Extension ClassLoader 擴(kuò)展類加載器
• ③System ClassLoader 系統(tǒng)類加載器

2.類加載器的作用
Bootrap ClassLoader被稱為引導(dǎo)（也稱為原始或跟）類加載器，它負(fù)責(zé)加載Java的核心類。跟類加載器不是java.lang.ClassLoader的子類，而是JVM自身實(shí)現(xiàn)的。在JDK中JRE的lib目錄下rt.jar文件中。
Extension ClassLoader負(fù)責(zé)加載JRE拓展目錄中的JAR包的類，它的父類加載器是跟類加載器。在JDK中JRE的lib目錄下ext目錄。
System ClassLoader負(fù)責(zé)在JVM啟動(dòng)時(shí)加載來自Java命令的-classpath選項(xiàng)、java.class,path系統(tǒng)屬性，或CLASSPATH指定的jar包和類歷經(jīng)。系統(tǒng)可通過ClassLoader的靜態(tài)方法或區(qū)該系統(tǒng)類加載器。如果沒有特別指定，則用戶自定義的類加載器都已類加載器作為父加載器。
15.5 反射概述
JAVA反射機(jī)制是在運(yùn)行狀態(tài)中，對(duì)于任意一個(gè)類，都能夠知道這個(gè)類的所有屬性和方法，同時(shí)對(duì)于任意一個(gè)對(duì)象，都能夠調(diào)用它的任意一個(gè)方法和屬性，這種動(dòng)態(tài)獲取的信息以及動(dòng)態(tài)調(diào)用對(duì)象方法的功能稱為Java語言的反射機(jī)制。
1.要想解剖一個(gè)類,必須先要獲取到該類的字節(jié)碼文件對(duì)象，而解剖使用的就是Class類中的方法，所以先要獲取到每一個(gè)字節(jié)碼文件對(duì)應(yīng)的Class類型的對(duì)象。
2.每個(gè)類被加載后，系統(tǒng)會(huì)為該類生成一個(gè)對(duì)應(yīng)的Class對(duì)象，通過該Class對(duì)象可以訪問到JVM中的這個(gè)類。獲得Class對(duì)象通常有三種方式

• （1）使用Class類的forName(String clazz)靜態(tài)方法。
• （2）調(diào)用某個(gè)類的class屬性來獲取該類的的Class對(duì)象。
• （3）調(diào)用某個(gè)對(duì)象的getClass()方法，該方法是Object類的一個(gè)方法。

15.6 通過反射獲取帶參和不帶參的構(gòu)造方法并使用

1.帶參與不帶參：

2.輸出：

3.Constructor:

Class類的newInstance()方法是使用該類無參的構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建對(duì)象。如果一個(gè)類沒有無參的構(gòu)造函數(shù), 就不能這樣創(chuàng)建了。可以調(diào)用Class類的getConstructor(String.class,int.class)方法獲取一個(gè)指定的構(gòu)造函數(shù)。然后再調(diào)用Constructor類的newInstance("張三",20)方法創(chuàng)建對(duì)象。
15.7 通過反射獲取成員變量并使用

1.Class.getField(String)方法可以獲取類中的指定字段(可見的public)，

2.如果是私有的可以用getDeclaedField("name")方法獲取。

3.通過set(obj, "李四")方法可以設(shè)置指定對(duì)象上該字段的值。

4.如果是私有的需要先調(diào)用setAccessible(true)設(shè)置訪問權(quán)限,用獲取的指定的字段調(diào)用get(obj)可以獲取指定對(duì)象中該字段的值。

15.8 通過反射獲取方法并使用

1.Class.getMethod(String,Class...)
和 Class.getDeclaredMethod(String, Class...)方法可以獲取類中的指定方法。
2.調(diào)用invoke(Object, Object...)可以調(diào)用該方法。

3.私有方法：

小結(jié)

1、類加載器：

• 過程：驗(yàn)證、準(zhǔn)備、解析。
• 作用：裝載class。

2、反射字段和方法：

• 反射字段：getField。
• 反射方法：getMethod、getDeclaredMethod。

總結(jié)

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