类加载器与反射

注：看完我这篇可以看看 

http://www.importnew.com/21235.html

https://blog.csdn.net/luanlouis/article/details/18777099

 

 

0.   class对象

很多书上都说，在java的世界里，一切皆对象。其实从某种意义上说，在java中有两种对象：实例对象和Class对象。实例对象就是我们平常定义的一个类的实例

而Class对象是没办法用new关键字得到的，因为它是jvm生成用来保存对应类的信息的,换句话说，当我们定义好一个类文件并编译成.class字节码后，编译器同时为我们创建了一个Class对象并将它保存.class文件中。我不知道这样描述是否妥当，因为我也见过某些书上直接把.class文件称之为Class对象。同时在jvm内部有一个类加载机制，即在需要的时候(懒加载)将.class文件和对应的Class对象加载到内存中。总之要有这样一个意识，Person.java文件编译成Person.class的同时也会产生一个对应的Class对象。

 

 

1.1 类的加载

当程序要使用某个类事，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的初始化：

加载：就是将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）

连接：1）验证：是否有正确的内部结构，并和其他类协调一致；

           2）准备：负责为类的静态成员分配内存，并设置默认初始化值（将静态成员变量从类里面单独拿出来，把它放到内存方法区当中的数据共享区当中，再为它标记一个可属，告诉属于哪个类的）；

           3）解析：将类的二进制数据中的符号引用替换为直接引用；

初始化：给类建立对象（new），这一步是我们做的。

 

 

1.2 类的初始化时机

1）创建类的实例（new）

2）类的静态变量，或者为静态变量赋值

3）类的静态方法

4）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

5）初始化某个类的子类（父类比子类先进内存，所以可以看出Object类是最先进内存的）

6）直接使用java.exe命令来运行某个主类

 

1.3 类加载器的组成

1）Bootstrap ClassLoader 根加载器：也被称为引导加载器，负责java核心类的加载（比如System，String等）

2）Extension ClassLoader 扩展类加载器：负载JRE的扩展目录中的jar包加载

3）Application ClassLoader负责在JVM启动时加载来自java命令的class文件，已经classpath环境变量所指定的jar包和类路径。

 

深入类加载器层次结构（三种类加载器）代理加载模式，双亲委托机制

      我们首先要知道在java中，类加载器也是分等级的。最高级的一种加载器是加载java中的核心包下的类。比如说java.ang.String类就是通过这种类加载器进行加载的。下一个等级的就是额外的类加载器。也是加载一些类的。再下一级的就是应用程序的类加载器。再下一级的就是自定义的类加载器了。但是这几种加载器之间不是继承关系的，而是组合关系的。这是要注意的。

       在java中，类加载采用的是代理模式。所谓的代理模式，可以简单的理解为，看起来是这个类加载器进行加载，但其实并不是这个加载器进行加载。这就是代理模式。

       在代理模式中，有一个比较重要的一种是双亲委托模式。所谓的双亲委托模式就是：某个特定的类加载器在接到加载类的请求时，首先将加载任务委托给父类加载器，依次追溯，直到最高的爷爷辈的。如果父类加载器可以完成类加载任务，就成功返回；只有父类加载器无法完成此加载任务时，才自己去加载。

       双亲委托机制的最大的好处就是可以确保是安全的。这种机制保证了不会出现用户自己能定义java.lang.Object类的情况出现。类加载器除了用于加载类，也是安全的最基本屏障。

       比如说，我举一个例子：

       我首先定义可java.lang包。然后我在这个package的下面定义了一个String类。由于String类是java中的核心包，理应是由最高等级的那个类加载器进行加载的。我们采用了双亲委托的模式： 由上往下，一层一层进行判断，是否能够加载。首先是在最高等级的那个类加载器当中，发现String类是核心包下的一个类。那么就不会对我们自定义的一个类进行加载了。所以即使我们定义了那个类，我们也不能使用这个类。这就是双亲委托模式的好处，可以确保了安全。但是也并不是所有的类加载的过程都是采用双亲委托模式的。比如Tomcat服务器采用的就不是双亲委托模式，它的加载的过程和双亲委托模式是正好相反的。但是也是代理的模式。

 

关于把calss文件加载到内存的知识我们差不多了解了。那么，我们仅仅站在class文件的角度，我们如何使用class文件中的内容呢？所以现在我们来研究反射

 

 

2.1 java反射的定义

       java反射机制是在运行状态中（不是编译时），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一个方法和属性；这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java的语言的反射机制。

       要想解刨一个类，必须先要获取到该类的字节码文件对象。而解刨使用的就是class类中的方法。所以先要获取到每一个字节码文件对应的class类型的对象。

2.2 Class类

Class没有公共构造方法。Class对象是在加载类时由java虚拟机以及通过调用类加载器中的defineClass方法自动构造的。（java.lang.Class是描述文件对象的类）

基本的概念都讲完了，具体api的方法:

一：创建类的类对象

        // 1.对象的引用.getClass();    // 已经知道该类的对象通过getClass方法
		Class cls1 = person.getClass();
		// 2.类名.class--->实际在告诉我们任何一个类都有一个隐含的静态成员变量class
		Class cls2 = Person.class;
		// 3.Class.forName(URL);
		Class cls3 = Class.forName("com.newer.cn.Person");
		// 通过加载器加载类
		Class cls4 = TestPerson.class.getClassLoader().loadClass("com.newer.cn.Person");

		
		//不管c1  or c2都代表了Foo类的类类型，一个类只可能是Class类的一个实例对象
		System.out.println(c1 == c2);
        结果：true