第42天学习打卡(Class类 Class类的常用方法 内存分析 类的加载过程 类加载器 反射操作泛型 反射操作注解)
对象照镜子后得到的信息:某个类的属性、方法和构造器、某个类到底实现了哪些接口。对于每个类而言,JRE都为其保留一个不变的Class类型的对象。一个Class对象包含了特定某个结构(class/interface/annotation/primitive type/void/[])的有关信息。
Class本身也是一个类
Class对象只能由系统建立对象
一个加载的类在JVM中只会有一个.class文件
每个类的实例都会记得自己是由哪个Class实例所生成
通过Class可以完整地得到一个类中的所有被加载的结构
Class类是Reflection的根源,针对任何你想动态加载、运行的类,唯有先获得相应的Class对象
Class类的常用方法
方法名 功能说明
static ClassforName(String name) 返回指定类名name的Class对象
Object newInstance() 调用缺省构造函数,返回Class对象的一个实例
getName() 返回此Class对象所表示的实体(类,接口,数组类或void)的名称
Class getSuperClass() 返回当前Class对象的父类的Class对象
Class[] getinterfaces() 获取当前Class对象的接口
ClassLoader getClassLoader() 返回该类的类加载器
Constructor[] getConstructors() 返回一个包含某些Constructor对象的数组
Method getMothed(String name,Class..T)返回一个Method对象,此对象的形参类型为paramType
Field[] getDeclaredFields() 返回Field对象的一个数组
获取Class类的实例
a)若已知具体的类,通过类的class属性获取,该方法最为安全可靠,程序性能最高。
Class clazz = Person.class;
b) 已知某个类的实例,调用该实例的getClass()方法获取Class对象
Class clazz = Person.getClass();
c)已知一个类的全类名,且该类在类路径下,可通过Class类的静态方法forName()获取,可能抛出ClassNotFoundException
Class clazz = Class.forName("demo01.Student");
d)内置基本数据类型可以直接用类名.Type
e)还可以利用ClassLoader
哪些类型可以有Class对象
class:外部类,成员(成员内部类,静态内部类),局部内部类,匿名内部类。
interface:接口
[]:数组
enum:枚举
annotation:注解@interface
primitive type:基本数据类型
void
package com.kuang.reflection;
import com.sun.deploy.security.ValidationState;
import java.util.concurrent.Callable;
//测试Class类的创建方式有哪些
public class Test03 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Person person = new Student();
System.out.println("这个人是:" + person.name);
//方式一:通过对象获得
Class c1 = person.getClass();
System.out.println(c1.hashCode());
//方式二:forname获得
Class c2 = Class.forName("com.kuang.reflection.Student");
System.out.println(c2.hashCode());
//方式三:通过类名.class获得
Class c3 = Student.class;
System.out.println(c3.hashCode());
//方法四:基本内置类型的包装类都有一个Type属性
Class c4 = Integer.TYPE;
System.out.println(c4);
//获得父类类型
Class c5 = c1.getSuperclass();
System.out.println(c5);
}
}
class Person{
public String name;
public Person() {
}
public Person(String name) {
this.name = name;
}
package com.kuang.reflection;
import java.lang.annotation.ElementType;
//所有类型的Class
public class Test04 {
public static void main(String[] args) {
Class c1 = Object.class;//类
Class c2 = Comparable.class;//Comparable接口
Class c3 = String[].class;//一维数组
Class c4 = int[][].class;//二维数组
Class c5 = Override.class;//注解
Class c6 = ElementType.class;//枚举类型
Class c7 = Integer.class;//基本数据类型
Class c8 = void.class;//void
Class c9 = Class.class;//Class
//快捷键按住alt可以复制多行里面你指定的内容 再按ctrl+c
System.out.println(c1);
System.out.println(c2);
System.out.println(c3);
System.out.println(c4);
System.out.println(c5);
System.out.println(c6);
System.out.println(c7);
System.out.println(c8);
System.out.println(c9);
int[] a = new int[10];
int[] b = new int[100];
//只要元素类型与维度一样,就是同一个Class,哈希值就是一样的
System.out.println(a.getClass().hashCode());
System.out.println(b.getClass().hashCode());
}
}
内存分析

类的加载过程
当程序主动使用某个类时,如果该类还未被加载到内存中,则系统会通过如下三个步骤来对此类进行初始化。

类的加载与ClassLoader的理解
加载;将class文件字节码内容加载到内存中,并将这些静态数据转换成方法区的运行时数据结构,然后生成一个代表这个类的java.lang.Class对象。
链接:将Java类的二进制代码合并到JVM的运行状态之中的过程。
验证:确保加载的类信息符合JVM规范,没有安全方面的问题。
准备:正式为类变量(static)分配内存并设置类变量默认初始值的阶段,这些内存都将在方法区中进行分配。
解析:虚拟机常量池内的符号引用(常量名)替换为直接引用(地址)的过程。
初始化:
执行类构造器<clinit>()方法的过程。类构造器<clinit>()方法是由编译期自动 类中所有变量的赋值动作和静态代码块中的语句合并产生的。(类构造器是构造类信息的,不是构造该类对象的构造器) 。
当初始化一个类的时候,如果发现其父类还没有进行初始化,则需要先触发其父类的初始化。
虚拟机会保证一个类的<clinit>()方法在多线程环境中被正确加锁和同步。
package com.kuang.reflection;
public class Test05 {
public static void main(String[] args) {
A a = new A();
System.out.println(A.m);
/*
1.加载到内存,会产生一个类对应Class对象
2.链接,链接结束后m = 0(分配的默认值)
3.初始化
<clinit>(){
System.out.println("A类静态代码块初始化");
m = 300;
m = 100;
}
m = 100
*/
}
}
class A{
static {
System.out.println("A类静态代码块初始化");
m = 300;
}
/*
m=300
m=100
最后输出的值m=100
*/
static int m = 100;
public A(){
System.out.println("A类的无参构造初始化");
}
}
什么时候会发生类初始化
类的主动引用(一定会发生类的初始化)
当虚拟机启动,先初始化main方法所在的类
new一个类的对象
调用类的静态成员(除了final常量)和静态方法
使用java.lang.reflect包的方法对类进行反射调用
当初始化一个类,如果其父类没有被初始化,则先会初始化他的父类
package com.kuang.reflection;
//测试类什么时候会初始化
public class Test06 {
static {
System.out.println("Main类被加载");
}
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
//1.主动引用
// Son son = new Son();
//2.反射也会产生主动引用
Class.forName("com.kuang.reflection.Son");
}
}
class Father{
static int b = 2;
static {
System.out.println("父类被加载");
}
}
class Son extends Father{
static {
System.out.println("子类被加载");
m = 300;
}
static int m = 100;
static final int M = 1;
}
输出结果:
Main类被加载 父类被加载 子类被加载
类的被动引用(不会发生类的初始化)
当访问一个静态域时,只有真正声明这个域的类才会被初始化。如:当通过子类引用父类的静态变量,不会导致子类初始化
通过数组定义类引用,不会触发此类的初始化
引用常量不会触发此类的初始化(常量在链接阶段就存入调用类的常量池中了)
package com.kuang.reflection;
//测试类什么时候会初始化
public class Test06 {
static {
System.out.println("Main类被加载");
}
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
//1.主动引用
// Son son = new Son();
//2.反射也会产生主动引用
// Class.forName("com.kuang.reflection.Son");
//不会产生类的引用方法
//System.out.println(Son.b);//输出结果: Main类被加载 父类被加载 2
// Son[] array = new Son[5];//只是声明了一个数组,没有新建对象所有只有main类被加载
System.out.println(Son.M);//输出了 :Main类被加载 1
}
}
class Father{
static int b = 2;
static {
System.out.println("父类被加载");
}
}
class Son extends Father{
static {
System.out.println("子类被加载");
m = 300;
}
static int m = 100;
static final int M = 1;
}
类加载器的作用
类加载的作用:将class文件字节码内容加载到内存中,并将这些静态数据转换成方法区的运行时数据结构,然后在堆中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象,作为方法区中类数据的访问入口。
类缓存:标准的JavaSE类加载器可以按要求查找类,但一旦某个类被加载到类加载器中,它将维持加载(缓存)一段时间。不过JVM垃圾回收机制可以回收这些Class对象

类加载器作用是用来把类(class)装载进内存的。JVM规范定义了如下类型的类的加载器。
引导类加载器:用c++编写的,是JVM自带的类加载器,负责Java平台核心库,用来装载核心类库。该加载器无法直接获取
扩展类加载器:负责jre/lib/ext目录下的jar包或-D java.ext.dirs指定目录下的jar包装入工作库
系统类加载器:负责java-classpath或-D java.class.path所指的目录下的类与jar包装入工作,是最常用的加载器。

package com.kuang.reflection;
public class Test07 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
//获取系统类的加载器
ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
System.out.println(systemClassLoader);
//获得系统类加载器的父类加载器-->扩展了加载器
ClassLoader parent = systemClassLoader.getParent();
System.out.println(parent);
//获取扩展类加载器的父类加载器-->根加载器(c/c++)
ClassLoader parent1 = parent.getParent();
System.out.println(parent1);
//测试当前类是哪个加载器加载的
ClassLoader classLoader = Class.forName("com.kuang.reflection.Test07").getClassLoader();
System.out.println(classLoader);
//测试JDK内置的类是谁加载的
classLoader = Class.forName("java.lang.Object").getClassLoader();
System.out.println(classLoader);
//如何获得系统类加载器可以加载的路径
System.out.println(System.getProperty("java.class.path"));
/*
D:\JAVA\JDK8\jre\lib\charsets.jar;D:\JAVA\JDK8\jre\lib\deploy.jar;
D:\JAVA\JDK8\jre\lib\ext\access-bridge-64.jar;D:\JAVA\JDK8\jre\lib\ext\cldrdata.jar;
D:\JAVA\JDK8\jre\lib\ext\dnsns.jar;
D:\JAVA\JDK8\jre\lib\ext\jaccess.jar;
D:\JAVA\JDK8\jre\lib\ext\jfxrt.jar;D:\JAVA\JDK8\jre\lib\ext\localedata.jar;
D:\JAVA\JDK8\jre\lib\ext\nashorn.jar;D:\JAVA\JDK8\jre\lib\ext\sunec.jar;
D:\JAVA\JDK8\jre\lib\ext\sunjce_provider.jar;D:\JAVA\JDK8\jre\lib\ext\sunmscapi.jar;
D:\JAVA\JDK8\jre\lib\ext\sunpkcs11.jar;
D:\JAVA\JDK8\jre\lib\ext\zipfs.jar;
D:\JAVA\JDK8\jre\lib\javaws.jar;
D:\JAVA\JDK8\jre\lib\jce.jar;
D:\JAVA\JDK8\jre\lib\jfr.jar;
D:\JAVA\JDK8\jre\lib\jfxswt.jar;
D:\JAVA\JDK8\jre\lib\jsse.jar;
D:\JAVA\JDK8\jre\lib\management-agent.jar;D:\JAVA\JDK8\jre\lib\plugin.jar;
D:\JAVA\JDK8\jre\lib\resources.jar;
D:\JAVA\JDK8\jre\lib\rt.jar;
C:\Users\HP\Desktop\besttj\out\production\besttj;C:\Users\HP\Desktop\besttj\lib\commons-io-2.8.0.jar;D:\IDEA\IntelliJ IDEA 2020.3.1\lib\idea_rt.jar
Process finished with exit code 0
*/
}
}
获取运行时类的完整结构
通过反射获取运行时类的完整结构
Field、Method、Constructor、Superclass、Interface、Annotation
实现的全部接口
所继承的父亲
全部的构造器
全部的方法’全部的Field
注解
package com.kuang.reflection;
import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
//获得类的信息
public class Test08 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException {
Class c1 = Class.forName("com.kuang.reflection.User");
//获得类的名字
System.out.println(c1.getName());// 获得包名 + 类名 com.kuang.reflection.User
System.out.println(c1.getSimpleName());//获得类名 User
//获得类的属性
System.out.println("========================");
Field[] fields = c1.getFields();//只能找到public属性
fields = c1.getDeclaredFields();//找到全部的属性
for (Field field : fields) {
System.out.println(field);
}
//获得指定属性的值
Field name = c1.getDeclaredField("name");
System.out.println(name);
//获得类的方法
System.out.println("======================");
Method[] methods = c1.getMethods();//获得本类及其父类的全部public方法
for (Method method : methods) {
System.out.println("正常的:"+method);
}
methods = c1.getDeclaredMethods();//获得本类的所有方法
for (Method method : methods) {
System.out.println("getDeclaredMethods:"+method);
}
//获得指定方法
//重载
Method getName = c1.getMethod("getName", null);
System.out.println(getName);
Method setName = c1.getMethod("setName", String.class);
System.out.println(getName);
System.out.println(setName);
//获得指定的构造器
System.out.println("======================");
Constructor[] constructors = c1.getConstructors();//获得public方法
for (Constructor constructor : constructors) {
System.out.println(constructor);
}
constructors = c1.getDeclaredConstructors();//获得本类方法
