java反射机制详解

程序运行过程

在讲解反射机制之前先简单看一下java程序的运行过程，如下图所示：

1. java编译期将.java文件编译为.class字节码文件；
2. ClassLoader将.class的字节码文件加载到code segment中；
3. 运行环境找到mian方法，并开始执行程序；

程序运行过程会有很多.class文件被load到代码区，这些class文件并不是一次性被load完成的，而是在运行时被动态加载到代码区中的。

---

接下来通过一个简单示例演示代码的加载顺序。

代码示例

1. TestDynamicLoad

public class TestDynamicLoad {

    public static void main(String[] args) {
        new A();
        System.out.println("=======================");
        new B();

        new C();
        new C();

        new D();
        new D();
    }

}

class A{};

class B{};

class C{
    static {
        System.out.println("CCCCCCCCCCCCCCCCCCCC");
    }
};

class D{

    D() {
        System.out.println("D1D1D1D1D1D1D1D1D1D1D1D1D1D1D1D1D1D1D1D");
    }

    {
        System.out.println("D2D2D2D2D2D2D2D2D2D2D2D2D2D2D2D2DD2D2D");
    }

2. 为了详细的打印出类加载顺序，在运行环境中加入VM参数 -verbose:class，如下图所示：
   
3. 运行程序，打印类加载顺序：
   
   从运行结果中可以看出：
   ① ABCD四个类是按照执行顺序依次加载的，并且在多次调用的情况中，也只加载一次；
   ② 静态代码块只在类加载的时候执行一次；
   ③ 构造器和构造代码块每次创建对象的时候都会调用，且构造代码块的执行时间在构造器之前；

---

Class Loader 分类

JDK内置了很多classLoader，主要可分为三类：

• bootstrap class loader：通常是由native language（C、C++、汇编等）编写的，主要用于加载JDK的core类；
• extension class loader：通常是由java编写的，主要用于加载jre/lib/ext下面的类；
• application class loader：也是有java编写的，主要用于加载用户自定义的类，即程序中自己编写的类；
• 除此之外还有很多各种各样的class loader专门用于加载特定的类，它们大都继承了CLassLoader类或者其子类，如下图所示；

代码示例

1. TestJDKClassLoader

public class TestJDKClassLoader {
    public static void main(String[] args) {
        // String是JDK的一个核心类，String的classLoader就属于bootstrap classoader，该classLoader没有名字
        System.out.println("String类的classLoad：" + String.class.getClassLoader() + "\n");

        // HmacMD5是jre/lib/ext下的一个工具类，它的classLoader属于extension classLoader
        System.out.println("HmacMD5类的classLoad：" + com.sun.crypto.provider.HmacMD5.class.getClassLoader() + "\n");

        // 当前类是一个自己编写的应用程序诶=类，它的classLoader属于 application classLoader
        System.out.println("当前类类的classLoad：" + TestJDKClassLoader.class.getClassLoader() + "\n");
        System.out.println("系统classLoader：" + ClassLoader.getSystemClassLoader());

    }
}

2. 输出结果
   

---