第一章 类加载器

1.1 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。

• 加载
  指将class文件读入内存，并在堆中为之创建一个Class对象
  任何类被使用时系统都会在堆中创建一个该类的Class对象
• 连接
  验证 是否有正确的内部结构，并和其它类协调一致
  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
• 初始化
  初始化步骤

1.2 类加载的时机

1. 创建类的实例
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
6. 直接使用java.exe命令来运行某个主类

用到类的时候就对该类进行加载

1.3 类加载器

• 负责将.class文件加载到内存中，并为之生成对应的Class对象。
  （了解类加载机制有助于我们更好的理解程序的运行）

1.4 类加载器的组成

• Bootstrap ClassLoader 根类加载器
  又称为引导类加载器，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(如Collection类)
• System 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(自己写的Java类)，以及classpath环境变量所指定的jar包和类路径(手动添加的第三方类库)。

第二章 反射

JAVA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一个方法和属性；这种动态获取类的信息以及动态调用对象的方法的功能称为JAVA语言的反射机制。

2.1 Class类

Class类没有公共构造方法。Class对象是在加载类时由JVM以及通过调用类加载器中的defineClass方法自动构造的。

• 获取Class对象的三种方式

  方式一：通过Object类中的getObject方法——对象获取

    Person p = new Person();
    Class c1 = p.getClass();

​ 方式二：通过类名.class获取到字节码文件对象（任意数据类型都具备一个class静态属性）——类名获取

    Class c2 = Person.class;

​ 方式三：Class类静态方法获取 forName(类名)

    Class c3 = Class.forName("cn.itcast.demo5.Person");

xxx.class文件和其Class对象都只有唯一一个，上述c都是指向Class对象的引用。(c1 == c2 == c3)

2.2 通过反射获取Class对象的属性、构造方法和成员方法

• 获取属性

公共属性：

    Class c = Class.forName("xxx");
    Object obj = c.newInstance();
    // 通过Class对象获取单个属性
    Field f = c.getField("属性名")
    // 给属性赋值
    f.set(obj, "value");
    // 获取属性值
    f.get(obj);

私有属性：

    Class c = Class.forName("xxx");
    Object obj = c.newInstance();
    // 通过Class对象获取单个属性
    Field f = c.getDeclaredField("属性名")
    // 设置私有属性访问权限
    f.setAccessible(true);
    // 给属性赋值
    f.set(obj, "value");
    // 获取属性值
    f.get(obj);

所有属性：

    Class c = Class.forName("xxx");
    Object obj = c.newInstance();
    // 通过Class对象获取单个属性
    Field[] fs = c.getDeclaredFields();
    // 设置私有属性访问权限
    Field.setAccessible(true);

• 获取构造方法

• 获取成员方法

2.3 反射中的泛型擦除

泛型擦除指的是：程序编译后产生的.class文件中是没有泛型约束的。利用这个特性可以实现向原本有泛型约束的集合中添加任意类型的元素。

如：

    ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
    // 添加元素到list
    list.add(new Integer(30));
    list.add(new Integer("12342"));
    list.add(123);
    // 无法执行 list.add("fagaega"); 因为有泛型约束
    
    // 利用反射技术实现泛型擦除，进而将任意类型元素添加到list
    // 因为ArrayList中含有的本身是Object[]，可以存储任何对象，而add(E e)接受泛型的元素。
    // 1. 获取字节码文件的Class对象
    Class c = Class.forName("java.util.ArrayList");
    // 2. 找到add()方法，add方法参数是个泛型，对应Object.class
    Method addMethod = c.getMethod("add", Object.class);
    // 3. 执行add()方法
    addMethod.invoke(list, "哈哈");
    // 成功将元素加入，但该list无法直接遍历

2.4 反射配置文件

适用于类和方法经常需要改动的系统，将要执行的类及方法写在配置文件中，利用反射技术读取类中的信息，能够让用户灵活更改要使用的类及方法。

• 通过反射配置文件，运行配置文件中指定类的对应方法
  读取Configuration.properties文件中的数据，利用反射技术，实现Person对象的创建

Configuration.properties文件内容如下：

    className = cn.xxx.Person
    methodName = method5

• 读取配置文件，调用指定类中的对应方法

    // 创建集合对象
    Properties prop = new Properties();
    // 将配置文件输入流传给集合对象
    prop.load(new FileInputStream("Congifuration.properties"));
    // 通过键值对获取类名及方法名
    String className = prop.getProperty("className");
    String methodName = prop.getProperty("methodName");
    // 反射获取指定类的class文件的Class对象
    Class c = Class.forName(className);
    Object obj = c.newInstance();
    // 获取指定的方法名
    Method method = c.getMethod(methodName);
    // 调用方法
    method.invoke(obj);