j2ee-01 Java的反射和类加载器

JAVA的反射和类加载器什么是反射？反射机制：是JAVA程序语言的一种重要的特性，它允许运行时的程序对自身进行检查，能在运行时获得任意一个类的所有属性和方法，并能动态更改属性，调用类的成员方法。这种运方法论行时动态获取类的信息及调用类的成员方法的功能称之为JAVA语言的反射机制。Class类1、什么是Class类：在程序运行期间，Java运行时系统始终为所有对象维护被称为“运行时的类型标识”的信息，即对象所属的类的相关信息(如：成员变量、成员方法)，虚拟机就是根据这些运行时的类的信息，调用对象的相应方法。如：多态就是根据这些信息实现的。JAVA中提供了一种类来描述这些信息，程序员可通过该类访问这些运行时类型信息，这个类便是Class，又称描述类的类。2、获取特定类或对象的Class实例：有以下方式：2-1:对象.getClass()2-2:类名.class2-3:Class.forName(String完整类名);如：ClassdateC1=Date.class;Datenow=newDate();ClassdateC2=now.getClass();ClassdateC3=Class.forName(“java.util.Date”);ClassintC=int.class;double[]a=newdouble[10];ClassarrayC=a.class;注意：JAVA虚拟机为每一种类型只维护一个Class实例dateC1==dateC2&&dateC2==dateC3&&dateC3==dateC4为trueClass类2-3:通过Class实例生成对象实例.Eg:ClassdateC=Date.class;Datedate=dateC.newInstance();注：Class.newInstance()方法，是调用对象的默认构造方法实例化。若无默认构造方法则报InstantiationException异常.另外：Class.getName()获取所描述类型的完整类名.Class类1：Field、Method和Constructor:Field:用来描述类的成员变量。Method:用来描述类的成员方法。Constructor:用来描述类的构造器。1-1：三个类型分析类的常用的方法：getName():以上三个类型都有该成员方法，用来返回相应条目的名称。getModifers():以上三个类型都有该成员方法，返回整数值，描述修饰符如：public,static等的使用状况。这些整数值可以用java.lang.reflect.Modifier类的相关静态方法来解析，其静态方法toString()方法可以int的开关值转换为对应的字符形式的修饰符。另外：Method和Constructor有相关方法返回参数类型。Method还有方法可以获取返回类型。(查文档)使用反射分析类1-2:Class中用于分析类的常用方法：a、getFields()、getMethods()、getConstructors()分别用于获取对应的类的public的成员变量（域）、方法、构造器。包括超类的公有成员。b、getDeclareFields()、getDeclareMethods()、getDeclareConstructors()返回类中的所有的成员变量（域）、方法、构造器，包括私有的和受保护的，但不包括超类的成员示例1：编写程序实现如下功能：让用户输入类名，然后打印类的所有的信息使用反射分析类2、动态操纵特定成员变量、方法、构造器2-1:Class的成员方法：2-1-1:根据类中的字段名，获取特定的FieldpublicFieldgetDeclaredField(Stringname)throwsNoSuchFieldException,SecurityException2-1-2:根据类的方法名和参数类型列表，获取特定Method:publicMethodgetDeclaredMethod(Stringname,Class?...parameterTypes)throwsNoSuchMethodException,SecurityException2-1-3:根据参数类型列表，获取特定Constructor:publicConstructorTgetDeclaredConstructor(Class?...parameterTypes)throwsNoSuchMethodException,SecurityException使用反射分析类2-2:Field的成员方法：2-2-1:返回指定对象上此Field表示的字段的值。publicObjectget(Objectobj)throwsIllegalArgumentException,IllegalAccessException2-2-2:Field对象表示的字段设置为指定的新值。如果底层字段的类型为基本类型，则对新值进行自动解包。publicvoidset(Objectobj,Objectvalue)throwsIllegalArgumentException,IllegalAccessException注：两个方法的第一个参数obj为类（被分析的类）的一个实例的引用，若Field为静态成员则obj被忽略2-3:Method的成员方法：2-3-1:对带有指定参数的指定对象调用由此Method对象表示的成员方法。publicObjectinvoke(Objectobj,Object...args)throwsIllegalAccessException,IllegalArgumentException,InvocationTargetException注：obj的作用和处理方式同上。args:方法所须的参数。返回值为被调方法的返回值。使用反射分析类另外，Field、Method、Constructor都是从java.lang.reflectAccessibleObject扩展而来，都从该类继承了一个方法:publicvoidsetAccessible(booleanflag)throwsSecurityException参数:flag----为true表示取消java的访问检查，为false则执行访问检查。默认为执行访问检查，因此要访问私有的Field、Method、Constructor则应在访问前调用setAccessible(true);示例3：有一员工类Employee,将其实例化，利用反射输出所有的成员变量值，然后利用反射更改成员department的值(ReflectTester3.java)示例4：利用反射调用ReflectTester2的main方法使用反射分析类1、java程序是动态加载的，即JVM只会加载程序运行时用到的类文件，这种动态的类的加载机制便是由类加载器实现，过程如下：a、假设程序从MyProgram开始运行，类加载器首先加载MyProgram的内容。若它具有其它类型的成员变量或拥有超类，则这些类文件也会被加载。（我们称加载某个类依赖的所有的类的过程称为类的解析）。b、初始化静态资源。执行Myprogram的main方法（静态的故在实例化前）c、加载MAIN方法中涉及到的所有的类。d、若为实例化操作则在第二步初始化静态资后，则为对象实例分配存储空间，初始化成员变量，最后执行构造函数。2、类加载器分为三大类：引导类加载器：负责加载系统类（通常rt.jar中加载）。他是虚拟机整体的一部分，C语言实现，该加载器没有对应的ClassLoader对象。如:String.class.getClassLoader()为空扩展类加载器：用于从jre/lib/ext目录加载标准的扩展，可以将jar文件放入到该目录，这样即使没有classpath扩展类加载器也能够找到各个类。系统类（应用类）加载器：用于加载类路径中的用户定义的类。类加载器类加载器3、类加载器的运行机制和定义类加载器3-1：运行机制：三种类加载器可认为存在一种运行上的父子关系（不是继承关系）即：ClassLoader类使用委托模型来搜索类和资源。每个ClassLoader实例都有一个相关的父类加载器。需要查找类或资源时，ClassLoader实例会在试图亲自查找类或资源之前，将搜索类或资源的任务委托给其父类加载器。由父到子为：引导类加载器----扩展类加载器----应用类加载器系统默认采用的类加载器为应用类加载器，但会首先委托给扩展类加载器，而扩展类加载器再委托给引导类加载器，若引导类加载器无法加载类，则由扩展类加载器加载，若还无法加载该类，则由应用类加载器来实现加载。类加载器4、自定义类加载器：4-1：为何要自定义类加载器：JVM定义的三个类加载器实现都是只能用于从本地文件系统中加载类文件。但有时可能会需要从其它场合，如：网络中加载类。另外有时对于.class文件有加密需求，对于加密后的类必须用专用的类加载器加载，以在加载过程解密。4-2：自定类加载器：a、类加载器的运行流程(参照ClassLoader的loadClass(Stringname)的源码)几个相关方法:loadClass,findClass,defineClass等b、从ClassLoader继承，重写findClass(..)方法。类加载器类加载的三个过程:装载:加载类的二进制文件到内存连接：包括验证、准备和解析类的二进制数据(1)验证：确保被加载类的正确性(2)准备：为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值(3)解析：把类中的符号引用解析为直接引用初始化：为类的静态变量初始化类加载器