1.类加载器

1.1类加载器【理解】

  • 作用

    负责将.class文件(存储的物理文件)加载在到内存中

    01_类加载器

1.2类加载的过程【理解】

  • 类加载时机

    • 创建类的实例(对象)
    • 调用类的类方法
    • 访问类或者接口的类变量,或者为该类变量赋值
    • 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
    • 初始化某个类的子类
    • 直接使用java.exe命令来运行某个主类
  • 类加载过程

    1. 加载

      • 通过包名 + 类名,获取这个类,准备用流进行传输
      • 在这个类加载到内存中
      • 加载完毕创建一个class对象

      02_类加载过程加载

    2. 链接

      • 验证

        确保Class文件字节流中包含的信息符合当前虚拟机的要求,并且不会危害虚拟机自身安全

        (文件中的信息是否符合虚拟机规范有没有安全隐患)

      03_类加载过程验证

      • 准备

        负责为类的类变量(被static修饰的变量)分配内存,并设置默认初始化值

        (初始化静态变量)

      04_类加载过程准备

      • 解析

        将类的二进制数据流中的符号引用替换为直接引用

        (本类中如果用到了其他类,此时就需要找到对应的类)

      05_类加载过程解析

    3. 初始化

      根据程序员通过程序制定的主观计划去初始化类变量和其他资源

      (静态变量赋值以及初始化其他资源)

      06_类加载过程初始化

  • 小结

    • 当一个类被使用的时候,才会加载到内存
    • 类加载的过程: 加载、验证、准备、解析、初始化

1.3类加载的分类【理解】

  • 分类

    • Bootstrap class loader:虚拟机的内置类加载器,通常表示为null ,并且没有父null
    • Platform class loader:平台类加载器,负责加载JDK中一些特殊的模块
    • System class loader:系统类加载器,负责加载用户类路径上所指定的类库
  • 类加载器的继承关系

    • System的父加载器为Platform
    • Platform的父加载器为Bootstrap
  • 代码演示

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    public class ClassLoaderDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
    //获取系统类加载器
    ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();

    //获取系统类加载器的父加载器 --- 平台类加载器
    ClassLoader classLoader1 = systemClassLoader.getParent();

    //获取平台类加载器的父加载器 --- 启动类加载器
    ClassLoader classLoader2 = classLoader1.getParent();

    System.out.println("系统类加载器" + systemClassLoader);
    System.out.println("平台类加载器" + classLoader1);
    System.out.println("启动类加载器" + classLoader2);

    }
    }

1.4双亲委派模型【理解】

  • 介绍

    如果一个类加载器收到了类加载请求,它并不会自己先去加载,而是把这个请求委托给父类的加载器去执行,如果父类加载器还存在其父类加载器,则进一步向上委托,依次递归,请求最终将到达顶层的启动类加载器,如果父类加载器可以完成类加载任务,就成功返回,倘若父类加载器无法完成此加载任务,子加载器才会尝试自己去加载,这就是双亲委派模式

    07_双亲委派模型

1.5ClassLoader 中的两个方法【应用】

  • 方法介绍

    方法名 说明
    public static ClassLoader getSystemClassLoader() 获取系统类加载器
    public InputStream getResourceAsStream(String name) 加载某一个资源文件
  • 示例代码

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    public class ClassLoaderDemo2 {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
    //static ClassLoader getSystemClassLoader() 获取系统类加载器
    //InputStream getResourceAsStream(String name) 加载某一个资源文件

    //获取系统类加载器
    ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();

    //利用加载器去加载一个指定的文件
    //参数:文件的路径(放在src的根目录下,默认去那里加载)
    //返回值:字节流。
    InputStream is = systemClassLoader.getResourceAsStream("prop.properties");

    Properties prop = new Properties();
    prop.load(is);

    System.out.println(prop);

    is.close();
    }
    }

2.反射

2.1反射的概述【理解】

  • 反射机制

    是在运行状态中,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属性和方法;
    这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为Java语言的反射机制。

2.2获取Class类对象的三种方式【应用】

  • 三种方式分类
  • 类名.class属性

  • 对象名.getClass()方法

  • Class.forName(全类名)方法

08_获取Class对象的三种方式

  • 示例代码

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    public class Student {
    private String name;
    private int age;

    public Student() {
    }

    public Student(String name, int age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
    }

    public String getName() {
    return name;
    }

    public void setName(String name) {
    this.name = name;
    }

    public int getAge() {
    return age;
    }

    public void setAge(int age) {
    this.age = age;
    }

    public void study(){
    System.out.println("学生在学习");
    }

    @Override
    public String toString() {
    return "Student{" +
    "name='" + name + '\'' +
    ", age=" + age +
    '}';
    }
    }
    public class ReflectDemo1 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
    //1.Class类中的静态方法forName("全类名")
    //全类名:包名 + 类名
    Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect2.Student");
    System.out.println(clazz);

    //2.通过class属性来获取
    Class clazz2 = Student.class;
    System.out.println(clazz2);

    //3.利用对象的getClass方法来获取class对象
    //getClass方法是定义在Object类中.
    Student s = new Student();
    Class clazz3 = s.getClass();
    System.out.println(clazz3);

    System.out.println(clazz == clazz2);
    System.out.println(clazz2 == clazz3);
    }
    }

2.3反射获取构造方法并使用【应用】

2.3.1Class类获取构造方法对象的方法

  • 方法介绍

    方法名 说明
    Constructor<?>[] getConstructors() 返回所有公共构造方法对象的数组
    Constructor<?>[] getDeclaredConstructors() 返回所有构造方法对象的数组
    Constructor getConstructor(Class<?>… parameterTypes) 返回单个公共构造方法对象
    Constructor getDeclaredConstructor(Class<?>… parameterTypes) 返回单个构造方法对象
  • 示例代码

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    public class Student {
    private String name;
    private int age;

    //私有的有参构造方法
    private Student(String name) {
    System.out.println("name的值为:" + name);
    System.out.println("private...Student...有参构造方法");
    }

    //公共的无参构造方法
    public Student() {
    System.out.println("public...Student...无参构造方法");
    }

    //公共的有参构造方法
    public Student(String name, int age) {
    System.out.println("name的值为:" + name + "age的值为:" + age);
    System.out.println("public...Student...有参构造方法");
    }
    }
    public class ReflectDemo1 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {
    //method1();
    //method2();
    //method3();
    //method4();
    }

    private static void method4() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {
    // Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes):
    // 返回单个构造方法对象
    //1.获取Class对象
    Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect3.Student");
    Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);
    System.out.println(constructor);
    }

    private static void method3() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {
    // Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes):
    // 返回单个公共构造方法对象
    //1.获取Class对象
    Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect3.Student");
    //小括号中,一定要跟构造方法的形参保持一致.
    Constructor constructor1 = clazz.getConstructor();
    System.out.println(constructor1);

    Constructor constructor2 = clazz.getConstructor(String.class, int.class);
    System.out.println(constructor2);

    //因为Student类中,没有只有一个int的构造,所以这里会报错.
    Constructor constructor3 = clazz.getConstructor(int.class);
    System.out.println(constructor3);
    }

    private static void method2() throws ClassNotFoundException {
    // Constructor<?>[] getDeclaredConstructors():
    // 返回所有构造方法对象的数组
    //1.获取Class对象
    Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect3.Student");

    Constructor[] constructors = clazz.getDeclaredConstructors();
    for (Constructor constructor : constructors) {
    System.out.println(constructor);
    }
    }

    private static void method1() throws ClassNotFoundException {
    // Constructor<?>[] getConstructors():
    // 返回所有公共构造方法对象的数组
    //1.获取Class对象
    Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect3.Student");
    Constructor[] constructors = clazz.getConstructors();
    for (Constructor constructor : constructors) {
    System.out.println(constructor);
    }
    }
    }

2.3.2Constructor类用于创建对象的方法

  • 方法介绍

    方法名 说明
    T newInstance(Object…initargs) 根据指定的构造方法创建对象
    setAccessible(boolean flag) 设置为true,表示取消访问检查
  • 示例代码

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    // Student类同上一个示例,这里就不在重复提供了
    public class ReflectDemo2 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {
    //T newInstance(Object... initargs):根据指定的构造方法创建对象
    //method1();
    //method2();
    //method3();
    //method4();

    }

    private static void method4() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InstantiationException, IllegalAccessException, InvocationTargetException {
    //获取一个私有的构造方法并创建对象
    //1.获取class对象
    Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect3.Student");

    //2.获取一个私有化的构造方法.
    Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);

    //被private修饰的成员,不能直接使用的
    //如果用反射强行获取并使用,需要临时取消访问检查
    constructor.setAccessible(true);

    //3.直接创建对象
    Student student = (Student) constructor.newInstance("zhangsan");

    System.out.println(student);
    }

    private static void method3() throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException {
    //简写格式
    //1.获取class对象
    Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect3.Student");

    //2.在Class类中,有一个newInstance方法,可以利用空参直接创建一个对象
    Student student = (Student) clazz.newInstance();//这个方法现在已经过时了,了解一下

    System.out.println(student);
    }

    private static void method2() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InstantiationException, IllegalAccessException, InvocationTargetException {
    //1.获取class对象
    Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect3.Student");

    //2.获取构造方法对象
    Constructor constructor = clazz.getConstructor();

    //3.利用空参来创建Student的对象
    Student student = (Student) constructor.newInstance();

    System.out.println(student);
    }

    private static void method1() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, InstantiationException, IllegalAccessException, InvocationTargetException {
    //1.获取class对象
    Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect3.Student");

    //2.获取构造方法对象
    Constructor constructor = clazz.getConstructor(String.class, int.class);

    //3.利用newInstance创建Student的对象
    Student student = (Student) constructor.newInstance("zhangsan", 23);

    System.out.println(student);
    }
    }

2.3.3小结

  • 获取class对象

    三种方式: Class.forName(“全类名”), 类名.class, 对象名.getClass()

  • 获取里面的构造方法对象

    getConstructor (Class<?>… parameterTypes)
    getDeclaredConstructor (Class<?>… parameterTypes)

  • 如果是public的,直接创建对象

    newInstance(Object… initargs)

  • 如果是非public的,需要临时取消检查,然后再创建对象

    setAccessible(boolean) 暴力反射

2.4反射获取成员变量并使用【应用】

2.4.1Class类获取成员变量对象的方法

  • 方法分类

    方法名 说明
    Field[] getFields() 返回所有公共成员变量对象的数组
    Field[] getDeclaredFields() 返回所有成员变量对象的数组
    Field getField(String name) 返回单个公共成员变量对象
    Field getDeclaredField(String name) 返回单个成员变量对象
  • 示例代码

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    public class Student {

    public String name;

    public int age;

    public String gender;

    private int money = 300;

    @Override
    public String toString() {
    return "Student{" +
    "name='" + name + '\'' +
    ", age=" + age +
    ", gender='" + gender + '\'' +
    ", money=" + money +
    '}';
    }
    }
    public class ReflectDemo1 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
    // method1();
    //method2();
    //method3();
    //method4();

    }

    private static void method4() throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
    // Field getDeclaredField(String name):返回单个成员变量对象
    //1.获取class对象
    Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect4.Student");

    //2.获取money成员变量
    Field field = clazz.getDeclaredField("money");

    //3.打印一下
    System.out.println(field);
    }

    private static void method3() throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException {
    // Field getField(String name):返回单个公共成员变量对象
    //想要获取的成员变量必须是真实存在的
    //且必须是public修饰的.
    //1.获取class对象
    Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect4.Student");

    //2.获取name这个成员变量
    //Field field = clazz.getField("name");
    //Field field = clazz.getField("name1");
    Field field = clazz.getField("money");

    //3.打印一下
    System.out.println(field);
    }

    private static void method2() throws ClassNotFoundException {
    // Field[] getDeclaredFields():返回所有成员变量对象的数组
    //1.获取class对象
    Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect4.Student");

    //2.获取所有的Field对象
    Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();

    //3.遍历
    for (Field field : fields) {
    System.out.println(field);
    }
    }

    private static void method1() throws ClassNotFoundException {
    // Field[] getFields():返回所有公共成员变量对象的数组

    //1.获取class对象
    Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect4.Student");

    //2.获取Field对象.
    Field[] fields = clazz.getFields();

    //3.遍历
    for (Field field : fields) {
    System.out.println(field);
    }
    }
    }

2.4.2Field类用于给成员变量赋值的方法

  • 方法介绍

    方法名 说明
    void set(Object obj, Object value) 赋值
    Object get(Object obj) 获取值
  • 示例代码

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    // Student类同上一个示例,这里就不在重复提供了
    public class ReflectDemo2 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, IllegalAccessException, InstantiationException {
    // Object get(Object obj) 返回由该 Field表示的字段在指定对象上的值。
    //method1();
    //method2();

    }

    private static void method2() throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, InstantiationException, IllegalAccessException {
    //1.获取class对象
    Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect4.Student");

    //2.获取成员变量Field的对象
    Field field = clazz.getDeclaredField("money");

    //3.取消一下访问检查
    field.setAccessible(true);

    //4.调用get方法来获取值
    //4.1创建一个对象
    Student student = (Student) clazz.newInstance();
    //4.2获取指定对象的money的值
    Object o = field.get(student);

    //5.打印一下
    System.out.println(o);
    }

    private static void method1() throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, InstantiationException, IllegalAccessException {
    // void set(Object obj, Object value):给obj对象的成员变量赋值为value
    //1.获取class对象
    Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect4.Student");

    //2.获取name这个Field对象
    Field field = clazz.getField("name");

    //3.利用set方法进行赋值.
    //3.1先创建一个Student对象
    Student student = (Student) clazz.newInstance();
    //3.2有了对象才可以给指定对象进行赋值
    field.set(student,"zhangsan");

    System.out.println(student);
    }
    }

2.5反射获取成员方法并使用【应用】

2.5.1Class类获取成员方法对象的方法

  • 方法分类

    方法名 说明
    Method[] getMethods() 返回所有公共成员方法对象的数组,包括继承的
    Method[] getDeclaredMethods() 返回所有成员方法对象的数组,不包括继承的
    Method getMethod(String name, Class<?>… parameterTypes) 返回单个公共成员方法对象
    Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>… parameterTypes) 返回单个成员方法对象
  • 示例代码

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    public class Student {

    //私有的,无参无返回值
    private void show() {
    System.out.println("私有的show方法,无参无返回值");
    }

    //公共的,无参无返回值
    public void function1() {
    System.out.println("function1方法,无参无返回值");
    }

    //公共的,有参无返回值
    public void function2(String name) {
    System.out.println("function2方法,有参无返回值,参数为" + name);
    }

    //公共的,无参有返回值
    public String function3() {
    System.out.println("function3方法,无参有返回值");
    return "aaa";
    }

    //公共的,有参有返回值
    public String function4(String name) {
    System.out.println("function4方法,有参有返回值,参数为" + name);
    return "aaa";
    }
    }
    public class ReflectDemo1 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {
    //method1();
    //method2();
    //method3();
    //method4();
    //method5();
    }

    private static void method5() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {
    // Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes):
    // 返回单个成员方法对象
    //1.获取class对象
    Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect5.Student");
    //2.获取一个成员方法show
    Method method = clazz.getDeclaredMethod("show");
    //3.打印一下
    System.out.println(method);
    }

    private static void method4() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {
    //1.获取class对象
    Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect5.Student");
    //2.获取一个有形参的方法function2
    Method method = clazz.getMethod("function2", String.class);
    //3.打印一下
    System.out.println(method);
    }

    private static void method3() throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException {
    // Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) :
    // 返回单个公共成员方法对象
    //1.获取class对象
    Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect5.Student");
    //2.获取成员方法function1
    Method method1 = clazz.getMethod("function1");
    //3.打印一下
    System.out.println(method1);
    }

    private static void method2() throws ClassNotFoundException {
    // Method[] getDeclaredMethods():
    // 返回所有成员方法对象的数组,不包括继承的
    //1.获取class对象
    Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect5.Student");

    //2.获取Method对象
    Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();
    //3.遍历一下数组
    for (Method method : methods) {
    System.out.println(method);
    }
    }

    private static void method1() throws ClassNotFoundException {
    // Method[] getMethods():返回所有公共成员方法对象的数组,包括继承的
    //1.获取class对象
    Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect5.Student");
    //2.获取成员方法对象
    Method[] methods = clazz.getMethods();
    //3.遍历
    for (Method method : methods) {
    System.out.println(method);
    }
    }
    }

2.5.2Method类用于执行方法的方法

  • 方法介绍

    方法名 说明
    Object invoke(Object obj, Object… args) 运行方法

    参数一: 用obj对象调用该方法

    参数二: 调用方法的传递的参数(如果没有就不写)

    返回值: 方法的返回值(如果没有就不写)

  • 示例代码

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    public class ReflectDemo2 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InstantiationException, InvocationTargetException {
    // Object invoke(Object obj, Object... args):运行方法
    // 参数一:用obj对象调用该方法
    // 参数二:调用方法的传递的参数(如果没有就不写)
    // 返回值:方法的返回值(如果没有就不写)

    //1.获取class对象
    Class clazz = Class.forName("com.itheima.myreflect5.Student");
    //2.获取里面的Method对象 function4
    Method method = clazz.getMethod("function4", String.class);
    //3.运行function4方法就可以了
    //3.1创建一个Student对象,当做方法的调用者
    Student student = (Student) clazz.newInstance();
    //3.2运行方法
    Object result = method.invoke(student, "zhangsan");
    //4.打印一下返回值
    System.out.println(result);
    }
    }

3.案例练习

3.1 使用反射执行配置文件中的方法

Person类

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public class Person {
public String name;
private Integer age;
public Person() {
}

private Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}

public String getName() {
return name;
}

public void setName(String name) {
this.name = name;
}

public int getAge() {
return age;
}

public void setAge(int age) {
this.age = age;
}

@Override
public boolean equals(Object o) {
if (this == o) return true;
if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;

Person person = (Person) o;

if (age != person.age) return false;
return name != null ? name.equals(person.name) : person.name == null;
}

@Override
public int hashCode() {
int result = name != null ? name.hashCode() : 0;
result = 31 * result + age;
return result;
}

@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}

主方法

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public static void main(String[] args) throws Exception{
//创建读取文件的对象 并读取对象
//用ResourceBundle类的话 资源文件必须在src目录下
ResourceBundle bundle = ResourceBundle.getBundle("per");
String className = bundle.getString("className");
String method = bundle.getString("method");
//获取字节码对象
Class clazz = Class.forName(className);
//获取和实例化无参构造
Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor();
constructor.setAccessible(true);
Object person = constructor.newInstance();
//获取方法
Method getMethod = clazz.getDeclaredMethod(method);
Object result = getMethod.invoke(person);
System.out.println(result);
}

配置文件

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className=day18zuoye.Person
method=toString

3.2 反射绕过泛型添加任意类型

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  public static void main(String[] args) throws Exception {
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("张三");
list.add("王五");
//获取运行中的list的字节码对象
Class clazz = list.getClass();
//获取add方法 类型是objcet
Method method = clazz.getDeclaredMethod("add", Object.class);
//调用list对象里的添加方法 并且传入实参
method.invoke(list,123);
System.out.println(list);
}

4.Xmind思维导图

Xmind思维导图:: 点击查看