Java中类加载机制和反射技术

我们知道一个对象在运行时有两种类型,一个是编译类型,一个是运行时类型。在程序运行时,往往是需要发现类和对象的真实的信息的。那么如何获的这种信息呢?

其一,如果我们在编译和运行时都知道类型的具体信息,这时是可以手动将一个对象转换为运行时的类型。

其二,如果我们在编译时无法预知对象和类到底是属于哪些类,那么程序只有依靠运行时的信息来发现对象和类的真实的信息了,这时就必须要用到反射技术。

在谈具体的发射技术之前,我想先回顾下,有关类的加载的一些基本的性质和原理,以方便我们更好地理解,反射的作用和特点。而实际上,一个类如果可以被执行,那么对于JVM来说,它的执行流程为:类的加载、连接、初始化。通过这种方式,才可以获取到一个类的类对象,即java.lang.Class对象,并在此基础上获取到该类的成员变量,方法和构造器等内在的东东。

那么,什么是类的加载呢?类的加载就是将类的class文件读入内存,并为之创建一个java.lang.Class对象,也就是说当程序使用任何类时,系统都会为之建立一个java.lang.Class对象。同时,类的加载是由类加载器完成的。

类的连接:连接阶段负责把类的二进制数据合并到JRE中。第一,验证,检验被加载的类是否有正确的内部结构;第二,准备,负责为类的类变量分配内存,并设置默认初始值。第三,解析将类的二进制数据中的符号引用替换成直接引用。类的初始化,主要对类变量进行初始化。

这样,我们清楚地认识到了一个类的生命周期变化,那么这些也为我们的反射机制带来了铺垫,要获取一个类的class对象,有三重方式:

(1)使用Class类的forName(String clazzName)静态方法

(2)调用某个类的class属性获取该类对应的Class对象

(3)调用某个类的getClass()方法

通过这三种手段就可以获取到了一个类的Class对象,这样就可以动态获取该对象的实际的信息了。下面通过一个具体的例子说明下,如果通过反射机制,创建一个类的对象,如何通过获取的对象再进一步获取该对象的属性和方法,以及动态为该对象注入新的参数值。

 1 package ReflectionEntity;
 2 import java.util.Date;
 3
 4 /**
 5  * @author XuJiaqing
 6  *
 7  */
 8 public class Student {
 9     //get/set方法
10     public String getStudentID() {
11         return studentID;
12     }
13
14     public void setStudentID(String studentID) {
15         this.studentID = studentID;
16     }
17
18     public String getStudentName() {
19         return studentName;
20     }
21
22     public void setStudentName(String studentName) {
23         this.studentName = studentName;
24     }
25
26     public Date getBirthday() {
27         return birthday;
28     }
29
30     public void setBirthday(Date birthday) {
31         this.birthday = birthday;
32     }
33
34     public int getScore() {
35         return score;
36     }
37
38     public void setScore(int score) {
39         this.score = score;
40     }
41
42     private String studentID;//学生id
43     public String studentName;//学生姓名
44     private Date birthday;//学生生日
45     private int score;//学生成绩
46     //实现的任务 的方法
47     public void achieveTask(String taskName) {
48         System.out.println(studentName + "实现了" + taskName + "技术");
49     }
50 }
package ReflectionTest;

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import java.lang.reflect.Modifier;
import ReflectionEntity.Student;

/**
 * @author XuJiaqing
 *
 */
public class test {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        try {
            // 获取Student的Class对象
            Class<?> clazz = Class.forName("ReflectionEntity.Student");
            // 获取该类中所有的属性
            Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();
            // 遍历所有的属性
            for (Field field : fields) {
                // 打印属性信息,包括访问控制修饰符,类型及属性名
                System.out.println(field);
                System.out.println("修饰符:"
                        + Modifier.toString(field.getModifiers()));
                System.out.println("类型:" + field.getType());
                System.out.println("属性名:" + field.getName());
            }
            // 获取该类中的所有方法
            Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();
            for (Method method : methods) {
                // 打印方法签名
                System.out.println(method);
                System.out.println("修饰符:"
                        + Modifier.toString(method.getModifiers()));
                System.out.println("方法名:" + method.getName());
                System.out.println("返回类型:" + method.getReturnType());
                // 获取方法的参数对象
                Class<?>[] clazzes = method.getParameterTypes();
                for (Class<?> class1 : clazzes) {
                    System.out.println("参数类型:" + class1);
                }
            }

            // 通过Class对象创建实例
            Student student = (Student) clazz.newInstance();
            // 获取属性名为studentName的字段(Field)对象,以便下边重新设置它的值
            Field studentName = clazz.getField("studentName");
            // 设置studentName的值为”XuJiaqing“
            studentName.set(student, "XuJiaqing");

            // 通过Class对象获取名为”finishTask“,参数类型为String的方法(Method)对象
            Method finishTask = clazz.getMethod("achieveTask", String.class);
            // 调用achieveTask方法
            finishTask.invoke(student, "反射");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

包的目录结构和运行结果为:

时间: 2024-10-08 23:25:45

Java中类加载机制和反射技术的相关文章

java中类加载机制

在java中的每一个类都会对应一个Class对象,我们通常把这个Class对象称之为字节码对象,那么这个字节码对象是由谁来产生的呢?java中的类是由谁来加载进内存的呢?接下来我介绍的就是负责将java中的字节码文件加载到内存,创建Class对象的类ClassLoader,也就是java中的类加载器. 类加载器一般由系统来提供,不需要我们自己实现,但是通过我们自定义的类加载器可以更加灵活的加载class文件.在java中有三个默认的类加载器分别是Bootstrap ClassLoader(启动类

深入理解Java:类加载机制及反射

一.Java类加载机制 1.概述 Class文件由类装载器装载后,在JVM中将形成一份描述Class结构的元信息对象,通过该元信息对象可以获知Class的结构信息:如构造函数,属性和方法等,Java允许用户借由这个Class相关的元信息对象间接调用Class对象的功能. 虚拟机把描述类的数据从class文件加载到内存,并对数据进行校验,转换解析和初始化,最终形成可以被虚拟机直接使用的Java类型,这就是虚拟机的类加载机制. 2.工作机制 类装载器就是寻找类的字节码文件,并构造出类在JVM内部表示

Java:类加载机制及反射

一.Java类加载机制 1.概述 Class文件由类装载器装载后,在JVM中将形成一份描述Class结构的元信息对象,通过该元信息对象可以获知Class的结构信息:如构造函数,属性和方法等,Java允许用户借由这个Class相关的元信息对象间接调用Class对象的功能. 虚拟机把描述类的数据从class文件加载到内存,并对数据进行校验,转换解析和初始化,最终形成可以被虚拟机直接使用的Java类型,这就是虚拟机的类加载机制. 2.工作机制 类装载器就是寻找类的字节码文件,并构造出类在JVM内部表示

java 中类加载器

jar 运行过程和类加载机制有关,而类加载机制又和我们自定义的类加载器有关,现在我们先来了解一下双亲委派模式. java 中类加载器分为三个: BootstrapClassLoader 负责加载 ${JAVA_HOME}/jre/lib 部分 jar 包 ExtClassLoader 加载 ${JAVA_HOME}/jre/lib/ext 下面的 jar 包 AppClassLoader 加载用户自定义 -classpath 或者 Jar 包的 Class-Path 定义的第三方包 类的生命周期

学习java虚拟机 - 类加载机制

学习java虚拟机 - 类加载机制  一.是什么 虚拟机把描述类的数据从Class文件加载到内存,并对数据进行校验.解析和初始化,最终形成可以被虚拟机直接使用的Java类型,这就是虚拟机的类加载机制. 在Java语言里面,类型的加载.链接.初始化过程都是在程序运行期间完成的,Java里天生可以动态扩展的语言特性就是依赖运行期间动态加载和动态连接这个特点实现的.例如,如果编写一个面向接口的应用程序,可以等到运行时在制定实际的实现类:用户可以通过Java预定义的和自定义类加载器,让一个本地的应用程序

JAVA 初识类加载机制 第13节

JAVA 初识类加载机制 第13节 从这章开始,我们就进入虚拟机类加载机制的学习了.那么什么是类加载呢?当我们写完一个Java类的时候,并不是直接就可以运行的,它还要编译成.class文件,再由虚拟机解释给当前的操作系统去执行.这些过程都是我们看不见的,我们能看见的也就是一个.class文件.既然虚拟机要解释这些.class文件给当前的操作系统听,那么他怎么获得这些.class文件呢?虚拟机获得这些.class文件的过程就是类加载了. 所以,总结来说就是:虚拟机将.class文件从磁盘或者其他地

Java虚拟机类加载机制——案例分析

原文出处: 朱小厮 在<Java虚拟机类加载机制>一文中详细阐述了类加载的过程,并举了几个例子进行了简要分析,在文章的最后留了一个悬念给各位,这里来揭开这个悬念.建议先看完<Java虚拟机类加载机制>这篇再来看这个,印象会比较深刻,如若不然,也没什么关系~~下面是程序代码: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 package jvm.cla

[转]Java虚拟机类加载机制浅谈

Java语言是一种编译后再经过解释器执行的过程, 解释器主要就是如何处理解释Class文件的二进制字节流.JVM主要包含三大核心部分:运行时数据区,类加载器和执行引擎. 虚拟机将描述类的数据从Class文件加载到内存,并对数据进行校验.准备.解析和初始化,最终就会形成可以被虚拟机使用的Java类型,这就是一个虚拟机的类加载机制.Java中的类是动态加载的,只有在运行期间使用到该类的时候,才会将该类加载到内存中,Java依赖于运行期动态加载和动态链接来实现类的动态使用. 一个类的整个生命周期如下:

ClassLoader Java中类加载出现在哪个阶段,编译期和运行期? 类加载和类装载是一样的吗

1.ClassLoader Java中类加载出现在哪个阶段,编译期和运行期? 类加载和类装载是一样的吗? :当然是运行期间啊,我自己有个理解误区,改正后如下:编译期间编译器是不去加载类的,只负责编译而已,去rt.jar拿数据干嘛,不依然是class文件,jvm是只要是class文件就能运行. 2.类加载ClassLoader,各个类加载器执行顺序是什么? :永远是自己写的加载器先去加载,记住并不是真正的加载,而是双亲委派机制,每个加载器都不真正去加载,而是去让父加载器去加载,想一下,自然界亦是如