【Java学习笔记】22.Java的反射机制

1.类加载器
1.什么是类的加载？
当程序要使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，则系统会通过加载，连接，
初始化三步来实现对这个类进行初始化。
一个类在加载过程中的三部曲:
1）.加载
就是指将class文件读入内存，并为之创建一个Class对象.
任何类被使用时系统都会建立一个Class对象。

2）.连接
验证 是否有正确的内部结构，并和其他类协调一致
准备 负责为类的静态成员分配内存，并设置默认初始化值
解析 将类的二进制数据中的符号引用替换为直接引用

3）.初始化

2.类加载器的作用？
负责将.class文件加载到内在中，并为之生成对应的Class对象。

3.类加载器的分类？
Bootstrap ClassLoader 根类加载器
也被称为引导类加载器，负责Java核心类的加载
比如System,String等。在JDK中JRE的lib目录下rt.jar文件中

Extension ClassLoader 扩展类加载器
负责JRE的扩展目录中jar包的加载。
在JDK中JRE的lib目录下ext目录

Sysetm ClassLoader 系统类加载器
负责在JVM启动时加载来自java命令的class文件

2.反射
1.什么是反射？
通过字节码文件对象去使用成员。
2.获取字节码文件对象的三种方式
A:Object类的getClass()方法
B:数据类型的静态class属性
C:Class类的静态方法forName()

        //Foo的实例对象        Foo foo1 = new Foo();                //第一种表示方法--任何一个类都有一个隐含的静态变量class        Class c1 = Foo.class;        //第二种表达方式--已经知道该类的对象，通过getClass()方法        Class c2 = foo1.getClass();        System.out.println(c1 == c2);//true        //第三种表达方式        Class c3 = null;        try {//加载类的地址            c3 = Class.forName("com.imooc.reflect.Foo");        } catch (ClassNotFoundException e) {            e.printStackTrace();        }        System.out.println(c2 == c3);//true

2.反射的使用步骤
Class：
成员变量 Field
构造方法 Constructor
成员方法 Method

  反射：        class字节码文件对象 -- 去得到对应的成员对象 -- 通过该成员的对象调用方法使用

案例：通过反射机制，获取类的成员变量，成员方法和构造函数

ClassUtil.java

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package com.reflect;import java.lang.reflect.Constructor;import java.lang.reflect.Field;import java.lang.reflect.Method;public class ClassUtil {    /**     * 打印类的信息，包括类的成员方法     * @param obj 该对象所属类的信息     */    public static void printClassMethodMessage(Object obj){        //要获取类的信息，首先获取类的类对象        Class c = obj.getClass();//传递的是哪个子类的对象，c就是该子类的类类型        //获取类的名称        System.out.println("类的名称是"+c.getName());        /*         * Method类，方法对象         * 一个成员方法就是一个Method对象         */        //getMethods方法获取的是所有的public的函数，包括父类继承来的        Method[] ms = c.getMethods();//      //getDeclaredMethods方法获取的是所有该类自己声明（没有父类的）的方法，不问访问权限//      Method[] ms1 = c.getDeclaredMethods();        for (int i = 0; i < ms.length; i++) {            //得到方法的返回值类型---返回值类型的类类型            Class returnType = ms[i].getReturnType();            System.out.print(returnType.getName()+" ");            //得到方法的名称            System.out.print(ms[i].getName()+"(");            //获取参数类型-->得到的是参数列表的类型的类类型            Class[] parameterTypes = ms[i].getParameterTypes();            for (Class class1 : parameterTypes) {                System.out.print(class1.getName()+",");            }            System.out.println(")");        }    }    /**     * 打印对象的成员变量的信息     * @param obj     */    public static void printFieldMessage(Object obj) {        Class c = obj.getClass();        /*         * 成员变量也是对象         * java.lang.reflect.Field         * Field类封装了关于成员变量的操作         * getField()方法获取的是所有的public的成员变量的信息         *///      Field[] fs = c.getFields();        Field[] fs = c.getDeclaredFields();//自己声明的成员变量的信息        for (Field field : fs) {            //得到成员变量的类型的类类型            Class fieldType = field.getType();            String typeName = fieldType.getName();            //得到成员变量的名称            String fieldName = field.getName();            System.out.println(typeName+" "+fieldName);        }    }    /**     * 打印对象的构造函数的信息     * @param obj     */    public static void printConMessage(Object obj){        Class c = obj.getClass();        /*         * 构造函数也是对象         * java.lang.Constructor中封装了构造函数的信息         *///      Constructor[] cs = c.getConstructors();        Constructor[] cs = c.getDeclaredConstructors();        for (Constructor constructor : cs) {            System.out.print(constructor.getName()+"(");            //获取构造函数的参数列表-->得到的是参数列表的类类型            Class[] parameterTypes = constructor.getParameterTypes();            for (Class class1 : parameterTypes) {                System.out.print(class1.getName()+",");            }            System.out.println(")");        }    }}

测试类

package com.reflect;/** * 获取信息方法 * @author W...Shuai * */public class ClassDemo3 {    public static void main(String[] args) {        //以String类为例        String s = "Hello World";        ClassUtil.printClassMethodMessage(s);        ClassUtil.printFieldMessage(s);        ClassUtil.printConMessage(s);//      Integer n1 = 1;//      ClassUtil.printClassMessage(n1);    }}

结果将打印出String类中的构造方法，成员方法，和成员属性。因为过多，我便不放运行结果图了，大家可以试着自己去运行一下。

3.成员方法的使用
Object invoke(Object obj, Object… args) 让某一个对象使用这个方法，并且传入参数

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package com.reflect;import java.lang.reflect.Method;public class MethodDemo1 {    private static Object obj;    public static void main(String[] args) {        //要获取print(int,int)方法-->1.获取类的类信息，首先要获取类的类类型        A a1 = new A();        Class c = a1.getClass();        /*         * 2.获取方法 名称和参数列表来决定         * getMethod获取的是public方法         * getDeclaredMethod方法自己声明的方法         */        try {//          Method m = c.getMethod("print", new Class[]{int.class,int.class});            Method m = c.getMethod("print", int.class,int.class);            //方法的反射操作            //a1.print(10,20);方法的反射操作是用m对象哎进行方法调用，和a1.print调用效果完全相同            //方法如果没有返回值，返回null，有返回值返回具体的返回值            Object obj = m.invoke(a1,10,20);            System.out.println("=====================");            Method m1 = c.getMethod("print", String.class,String.class);            //用方法进行反射操作            obj = m1.invoke(a1,"Hello","World");        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();        }     }}class A{    public void print(int a,int b){        System.out.println(a+b);        }    public void print(String a,String b){        System.out.println(a.toUpperCase()+","+a.toLowerCase());    }}

4.面试题
给你ArrayList的一个对象，我想在这个集合中添加一个字符串数据，如何实现呢？

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package com.edu.test;import java.lang.reflect.Method;import java.util.ArrayList;/** * 1.创建ArrayList类对应的字节码文件对象 * 2.通过字节码文件对象获取到add方法对象 * 3.调用add方法的对象，给集合中添加字符串 */public class ArrTest {    public static void main(String[] args) throws Exception {        //1.创建ArrayList类对应的字节码文件对象        ArrayList<Integer> arr = new ArrayList<>();        Class c = arr.getClass();        //2.通过字节码文件对象获取到add方法对象        Method addM = c.getDeclaredMethod("add", Object.class);        //3.调用add方法的对象，给集合中添加字符串        addM.invoke(arr, "java");        addM.invoke(arr, "world");        System.out.println(arr);    }}