【JavaSE】反射与模块化

一、类加载器

1、类加载

1）类加载方式

JVM通过类的加载，类的连接，类的初始化对类进行初始化

类的加载：class文件读入内存，创建java.lang.Class对象

2）类的连接

验证：检验类

准备：分配内存，设置默认初始化值

解析：二进制数据中的符号引用替换为直接引用

3）类的初始化

对类变量进行初始化

类没被加载或连接 --> 先加载并连接

父类为初始化 --> 初始化直接父类（最先初始化Object类）

类中有初始化语句 --> 执行初始化语句

2、类的初始化时机

1. 创建对象，调用方法
2. 初始化子类
3. java.exe命令运行主类
4. 反射创建类或接口的java.lang.Class对象

3、类加载器的作用

将.class加载到内存，生成java.lang.Class对象

4、JVM的类加载机制

全盘负责：加载类及其相关类

父类委托：让父类加载器加载

缓存机制：用过的类有缓存

5、加载器分类

Bootstrap class loader：内置类加载器，通常表示为null

Platform class loader：平台类加载器，加载api、运行时类

System class loader：应用程序类加载器，定义应用程序路径、模块路径

6、ClassLoader类方法

1. static classLoader getSystemClassLoader()：返回用于委派的系统类加载器
2. ClassLoader getParent()：返回父类加载器进行委派

二、反射概述

1、反射

通过类加载器加载的.class文件对象的Class类进行调用

反射是框架设计的灵魂

框架：半成品软件。可以在框架基础上进行软件开发，简化编码

2、反射机制

将类的各个组成部分封装成其他对象

3、反射优点

1. 可以在程序运行中操作对象 idea
2. 可以解耦，提高程序可扩展性

4、Java代码的三个阶段

1. Source源代码：.java ->(javac编译) .class
2. Class类对象：*.class ->(ClassLoader类加载器) class类对象
3. Runtime运行阶段：创建对象

三、获取class对象的方式

1、Class.forName()

Source源代码阶段：Class.forName("包名.类名");

Class类的静态方法

将字节码文件加载进内存，返回class对象

2、类名.class

Class类对象阶段：类名.class

通过类名的属性返回class对象

3、对象.getClass()

Runtime运行阶段：对象.getClass()

定义在Object类中

同一个字节码文件(*.class)在一次程序运行中只会加载一次

四、Class对象功能

1、获取成员方法

Field[] getFields()                    //获取所有public修饰成员
File getField(String name)            //获取指定名称public修饰成员

Field[] getDeclaredFields()            //获取所有的成员
File getDeclaredField(String name)    //获取指定名称的成员

Field成员变量：

1. 设置值：void set(Object obj, Object value)
2. 获取值：get(Object obj)

暴力反射（忽略权限修饰符的安全检查）：变量对象.setAccessible(true);

2、获取构造方法

Constructor<?>[] getConstructor()
Constructor<T> getConstructor(类<?>... parameterTypes)    //指定构造方法的参数 String.class int.class ...

Constructor<?>[] getDeclaredConstructor()
Constructor<T> getDeclaredConstructor(类<?>... parameterTypes)

Constructor构造方法：Object obj = 构造方法对象.newInstance(构造)

3、获取成员方法

Method[] getMethods()
Method getMethods(String name, 类<?>... parameterTypes

Method[] getDeclaredMethods()
Method getDeclaredMethods(String name, 类<?>... parameterTypes)

Method方法对象：

1. 执行方法：方法对象.invoke(Object obj, Object...args);
2. 获取方法名：String getname()

4、获取类名

String getName()

五、越过泛型检查

List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(123);
Method m = list.getClass().getMethod("add", Object.class);
m.invoke(list,"hello");
System.out.println(list);

六、运行配置文件的指定方法

className=...
methodName=...

Properties prop = new Properties();
prop.load(new FileReader("xxx.txt"));
Class<?> c = Class.forName(prop.getProperty("className"));
Method m =c.getMethod(prop.getProperty("methodName"));
Object obj = c.newInstance();
m.invoke(obj);

七、模块化使用

Java9推出模块化

1. 在模块的scr目录下新建module-info.java的描述文件
2. 对于导出模块：exports 包名;
3. 对于导入模块：requires 包名;

八、模块服务的使用

1、导出模块

描述文件：provides 接口名 with 实现类

2、导入模块

1、描述文件：uses 接口名

2、加载服务：ServiceLoader<接口名> 变量名 = ServiceLoader.Load(导出模块名.class);

3、遍历服务：

for(接口名 变量名2 : 变量名){
   
    变量名2.接口内的方法();    // 实现其模块实现类的方法
}