反射概念

• Reflection（反射）是被视为动态语言的关键，反射机制允许程序在执行期借助于Reflection API取得任何类的内部信息，并能直接操作任意对象的内部属性及方法。
• 加载完类之后，在堆内存的方法区中就产生了一个Class类型的对象（一个类只有一个Class对象），这个对象就包含了完整的类的结构信息。我们可以通过这个对象看到类的结构。

Class类

• 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实例；一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的一个.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，任何想动态加载、运行的类，唯有先获得相应的Class对象

public void test() throws Exception{
	Class clazz = Person.class;
	//1.通过反射，创建Person类的对象
	Constructor cons = clazz.getConstructor(String.class,int.class);
	Object obj = cons.newInstance("Tom", 12);
	Person p = (Person) obj;
	System.out.println(p.toString());
	//2.通过反射，调用对象指定的属性、方法
	//调用属性
	Field age = clazz.getDeclaredField("age");
	age.set(p,10);
	System.out.println(p.toString());

	//调用方法
	Method show = clazz.getDeclaredMethod("show");
	show.invoke(p);

	System.out.println("*******************************");

	//通过反射，可以调用Person类的私有结构的。比如：私有的构造器、方法、属性
	//调用私有的构造器
	Constructor cons1 = clazz.getDeclaredConstructor(String.class);
	cons1.setAccessible(true);
	Person p1 = (Person) cons1.newInstance("Jerry");
	System.out.println(p1);

	//调用私有的属性
	Field name = clazz.getDeclaredField("name");
	name.setAccessible(true);
	name.set(p1,"HanMeimei");
	System.out.println(p1);

	//调用私有的方法
	Method showNation = clazz.getDeclaredMethod("showNation", String.class);
	showNation.setAccessible(true);
	//相当于String nation = p1.showNation("中国")
	String nation = (String) showNation.invoke(p1,"中国");
	System.out.println(nation);
}

获取Class实例的四种方式

public void test() throws ClassNotFoundException {
	//方式一：调用运行时类的属性：.class
	Class clazz1 = Person.class;
	System.out.println(clazz1);
	
	//方式二：通过运行时类的对象,调用getClass()
	Person p1 = new Person();
	Class clazz2 = p1.getClass();
	System.out.println(clazz2);

	//方式三：调用Class的静态方法：forName(String classPath)
	Class clazz3 = Class.forName("com.atguigu.java.Person");
	System.out.println(clazz3);

	//方式四：使用类的加载器：ClassLoader  (了解)
	ClassLoader classLoader = ReflectionTest.class.getClassLoader();
	Class clazz4 = classLoader.loadClass("com.atguigu.java.Person");
	System.out.println(clazz4);
}

类加载过程

• 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，作为方法区中类数据的访问入口（即引用地址）。
  • 所有需要访问和使用类数据只能通过这个Class对象。这个加载的过程需要类加载器参与。
• 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，例如：以cafe开头，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收集类中所有类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。

何时触发类的初始化 

•  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，则先会初始化它的父类
• 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
  • 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）

类加载器作用

• 类加载的作用
  • 将class文件字节码内容加载到内存中
  • 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。

JVM规范定义的类的加载器

• 类加载器种类

•  获取当前类的类加载器

public void test(){
	//对于自定义类，使用系统类加载器进行加载
	ClassLoader classLoader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader();
	System.out.println(classLoader);
	
	//调用系统类加载器的getParent()：获取扩展类加载器
	ClassLoader classLoader1 = classLoader.getParent();
	System.out.println(classLoader1);
	
	//调用扩展类加载器的getParent()：无法获取引导类加载器
	//引导类加载器主要负责加载java的核心类库，无法加载自定义类的。
	ClassLoader classLoader2 = classLoader1.getParent();
	System.out.println(classLoader2);

	ClassLoader classLoader3 = String.class.getClassLoader();
	System.out.println(classLoader3);
}

• 类加载器读取文件流

public void test2() throws Exception {

	Properties pros =  new Properties();
	
	//读取配置文件的方式一：
    //此时的文件默认在当前的module下。
    FileInputStream fis = new FileInputStream("jdbc.properties");
    FileInputStream fis = new FileInputStream("src\\jdbc1.properties");
    pros.load(fis);

	//读取配置文件的方式二：使用ClassLoader
	//配置文件默认识别为：当前module的src下
	ClassLoader classLoader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader();
	InputStream is = classLoader.getResourceAsStream("jdbc1.properties");
	pros.load(is);

	String user = pros.getProperty("user");
	String password = pros.getProperty("password");
	System.out.println("user = " + user + ",password = " + password);
}