疯狂-反射思维导图模板_ProcessOn思维导图、流程图

类的加载、连接和初始化

JVM和类

当系统出现以下情况JVM将终止： 1，程序运行到最后正常结束 2，System.exit()或Runtime.getRuntime().exit() 3，程序执行中，遇到未捕获的异常或错误 4，程序所在平台强制结束JVM进程

类的加载

系统会通过加载、连接、初始化三个步骤对类进行初始化。 类加载：将类的class文件读入内存，并创建一个java.lang.Class对象。

类的加载是由类加载器完成的，JVM提供的这些类加载器被叫做类加载器。开发者也可以继承ClassLoader基类来创建自己的类加载器。 可以从以下来源加载类的二进制数据： 1，从本地文件系统加载class文件。 2，从JAR包加载class文件 3，通过网络加载class文件 4，将java源文件动态编译，并执行加载 java虚拟机规范允许系统与现在加某些类，而并不一定等到“首次使用”时才加载

类的连接

当加载完类后，系统生成一个对应的Class文件，接着进入连接阶段，负责把类的二进制数据合并到JRE中。类连接分为如下三个阶段： 1，验证：校验加载的类是否有正确的结构，并和其他类协调一致 2，准备：负责为类的类变量分配内存，并设置默认初始值 3，解析：将类的二进制数据中的符号应用替换成直接引用

类的初始化

虚拟机负责对类进行初始化，主要就是对类变量进行初始化。在java类中对类变量指定初始值有两种方式： 1，申明类变量时指定初始值  2，使用静态初始化块为类变量指定初始化值

JVM初始化一个类包含如下几个步骤 1，如果还没加载该类，则程序先加载并连接该类 2，如果该类的直接父类还没有被初始化，则先初始化其直接父类 3，如果该类中有初始化语句，则系统依次执行这些初始化语句

类初始化的时机

当首次通过下面的方式来使用某个类或接口时，系统就会初始化该类或接口 1，创建实例：new类、通过反射来创建、反序列化创建。 2，调用某个类的类方法（静态方法） 3，访问某个类或接口的类变量，或为该类变量赋值。 4，通过反射方式创建类或接口的java.lang.Class对象。 5，初始化某个类的子类 6，用java.exe命令运行某个主类

ClassLoader#loadClass()只是加载某个类，并不会初始化该类 Class#forName()会初始化该类。

类加载器

类加载器简介

在JVM中，用类的全包名作为唯一标识

在JVM启动时，会有三个类加载器： 1，Bootstrap ClassLoader : 根类加载器 2，Extension ClassLoader : 扩展类加载器 3，System ClassLoader : 系统类加载器

Extension Classloader 被称为扩展类加载器，会加载扩展目录 (%JAVA_HOME%/jre/lib/ext 或由 java.ext.dirs系统属性指定的目录) System Classloader系统类加载器，加载 java命令的 -classpath选项、 java.class.path系统属性或CLASSPATH环境变量所指定的JAR包和类路径

类加载机制

1，全盘负责：当加载某个class时，该class所依赖的和引用的其他class也将由该类加载器负责载入，除非显示指定另外一个类加载器来载入。 2，父类委托：先让parent类加载器试图加载该class，只有父加载器无法加载该类时，才尝试从自己的类路径中加载该类。 3，缓存机制：加载过的class都会被缓存，当需要使用某个class时，先从缓存中搜寻该class，只有当缓存不命中时，才会读取二进制数据。

类加载器加载class8个步骤: 1,检测该类是否加载过 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8,

创建并使用自定义的类加载器

ClassLoader包含两个关键方法: loadClass(String name, boolean resolve):根据指定名称加载类 findClass(String name):根据指定名称来查找类

loadClass执行步骤： 1，用findLoadedClass()检查是否已经加载类，如果已经加载则直接返回 2，调用父加载器的loadClass()方法，如果父类加载器为null，则直接用bootStarp加载器加载 3，调用findClass()方法

Class defineClass(String name, byte[] b, int off, int len) :  该方法负责将指定的class文件读入到字节数组byte[] b内，并转换成class对象。该字节码可以是网络文件，本地文件。

findSystemClass(String name)：从本地文件系统装入文件,如果存在，就使用defineClass() 方法转换成Class对象。 static getSystemClassLoader()：返回系统类加载器 getParent()：获取该类加载的父类加载器 resolveClass(Class<?> c):链接指定的类 findLoadedClass(String name):返回已经加载的类

URLClassLoader类

URLClassLoader(URL[] urls) : 使用默认的父类加载器创建一个ClassLoader对象 URLClassLoader(URL[] urls, ClassLoader parent) : 使用指定的父类加载器创建一个 ClassLoader对象

loadClass执行步骤： 1，用findLoadedClass()检查是否已经加载类，如果已经加载则直接返回 2，调用父加载器的loadClass()方法，如果父类加载器为null，则直接用bootStarp加载器加载 3，调用findClass()方法

Class defineClass(String name, byte[] b, int off, int len) :  该方法负责将指定的class文件读入到字节数组byte[] b内，并转换成class对象。该字节码可以是网络文件，本地文件。

通过反射查看类信息

java许多对象都有两种类型：编译时类型和运行时类型 例如：  Person  p  =  new  Student(); p的编译时类型是Person，运行时类型是Student 程序需要运行时发现对象和类的真实信息。一般有一下两种做法: 1，如果在编译和运行时都知道类型的具体信息，可以先使用instanceof判断下，在强转 2，编译时不知道该对象和类可能属于哪些类，只能依靠运行时信息来发现该对象和类的真实信息，这就需要反射

获得Class对象

获得Class对象的三种方法: 1,Class.forName( String clazzName) (必须是完整的包名) 2,类.class 3,对象.getClass()

从Class中获取信息

获取构造函数： Constructor<T> getConstructor(Class<?>...parameterTypes): 返回参数对应的public构造函数 Constructor<?>[] getConstructors():获得所有的public构造器 Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>...parameterTypes): 返回参数对应的构造函数 Constructor<?>getDeclaredConstructors():返回所有的构造函数

获取函数： Method getMethod(String name, Class<?>...parameterTypes)：返回指定参数的public方法 Method[] getMethods(): 返回所有的public方法 Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>...parameterTypes) : 获取指定参数的方法 Method[] getDeclaredMethods()：获取所有的方法

获取成员变量： Field getField(String name) : 获取指定名称的public字段 Field[] getFields(): 返回所有的public字段 Field getDeclaredField(String name) : 返回指定名称字段 Field[] getDeclaredFields() : 返回所有的字段

获取注解： <A extends Annotation> A getAnnotation(Class<A> annotationClass) :  获取指定的Annotation; 如果不存在,则返回null <A extends Annotation> A getDeclaredAnnotation(Class<A> annotationClass) :  获取指定的类Annotation Annotation[] getAnnotations() : 返回修饰该Class对象对应类上存在的所有Annotations Annotation[] getDeclaredAnnotations() : 返回所有的类Annotation <A extends Annotation> A[] getAnnotationsByType(Class<A> annotationClass) :  获取指定的类Annotation <A extends Annotation> A[] getDeclaredAnnotationByType(Class<A> annotationClass) :  获取指定类型的多个类Annotation

获取内部类： Class<?>[] getDeclaredClasses() : 返回包含的额全部内部类 获取外部类: Class<?> getDeclaringClass() : 返回外部类

获取类实现的接口： Class<?>[] getInterfaces() : 返回该类实现的所有接口 获取类所继承的父类 Class<? super T> getSuperclass() : 返回父类的Class对象

获取类的修饰符、所在包、类名等基本信息 int getModifiers()：返回修饰符 Package getPackage() : 获取此类的包名 String getName() : 返回class的类名 String getSimpleName() : 返回class简称的类名 boolean isAnnotation():该class对象是否是注解(@interface) boolean isAnnotationPresent(Class<? extends Annotation> annotationClass):该class对象是否使用了Annotation修饰 boolean isAnonymousClass():该class对象是否是一个匿名类 boolean isArray()：该class对象是否表示一个数组类 boolean isEnum(): 该class对象是否表示一个枚举类 boolean isInterface()：该class对象是否表示一个接口 boolean isInstance(Object obj): 判断obj是否是此Class对象的实例

8新增的方法参数反射

Executable 派生了 Constructor、method方法 int getParameterCount() : 获取构造器或方法的形参个数 Parameter[] getParameters() : 获取构造器或方法的所有形参

Parameter是8新增的，代表方法或构造器的一个参数 getModifiers() : 获取修饰符 String getName() : 获取形参名 Type getParameterizedType() : 获取带泛型的形参类型 Class<?> getType() : 获取形参类型 boolean isNamePresent() : class文件是否包含了方法的形参名信息 boolean isVarArgs() : 返回该参数是否是个数可变的形参 ps : 使用javac命令编译的java源文件，生成的Class文件不包含方法的形参名信息，       javac -parameters 源文件名  : 生成的Class文件则包含方法的形参信息

使用反射生成并操作对象

创建对象

通过反射创建对象的两种方法: 1, Class.newInstance() 2, 获取Constructor对象，constructor.newInstance();

调用方法

Object invoke(Object obj, Object... args) : obj形参是执行该方法的主调，args是执行该方法时传入该方法的实参

访问成员变量值

getXxx(Object obj) : 获取obj对象的该成员变量的值。Xxx对应8种基本类型，如果该成员变量的类型是引用类型，则不需要Xxx。 setXxx(Object obj, Xxx val) : 将obj对象的该成员变量设置为val的值。Xxx对应8种基本类型，如果该成员变量的类型是引用类型，则不需要Xxx。 访问private的成员变量需要设置field.setAccessible(true);

操作数组

Array类提供了如下几个方法： static Object newInstance(Class<?> componentType, int ... length) :  创建一个指定元素类型、指定维度的新数组 static xxx getXxx(Object array, int index): 返回array数组中的第index个元素，xxx为基本类型，如果数组元素是引用类型，则方法变为 get(Object array, int index) static void setXxx(Object array, int index, xxx val): 设置array数组的第index个元素值为value

使用反射生成JDK动态代理

Proxy和InvocationHandler创建动态代理

Proxy提供两个方法： static Class<?> getProxyClass(ClassLoader loader, Class<?>...interfaces) :       创建动态代理类所对应的Class对象，该类会实现interfaces的多个接口，第一个参数生成动态代理类的类加载器 static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler h) : 创建动态代理对象，执行代理对象的每个方法，都是在实现InvocationHandler对象的invoke方法。

动态代理和AOP

泛型和反射

泛型和Class类

public static <T> T getInstance(Class<T> cls)

使用反射来获取泛型信息

获取成员变量f的类型： Class<?> a = f.getType(); 获取成员变量f的泛型类型 Type gType = f.getGenericType(); ParameterizedType pType = (ParameterizedType) gType; Type rType = pType.getRawType(); (原始类型) Type[] tArgs = pType.getActualTypeArguments(); (泛型参数信息)