JavaSE基础精选-反射注解GC

反射

类加载

过程

• 加载

• 通过类加载器获得二进制字节流。
• 在内存中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，作为方法区这个类的各种数据的访问入口

• 链接

• 验证：确保被加载类的正确性(正确性的校验)
  
• 准备：负责为类的静态成员分配内存并设置默认初始化值
  

static int a = 10

• 解析：将类中的符号引用替换为直接引用(真实的内存地址)
  

• 初始化

• 给静态成员变量赋初值，执行静态代码块内容

类加载器

分类

Bootstrap ClassLoader 根类加载器

负责Java运行时核心类的加载，JDK中JRE的lib目录下rt.jar

Extension ClassLoader 扩展类加载器

负责JRE的扩展目录中jar包的加载，在JDK中JRE的lib目录下ext目录

Sysetm(App) ClassLoader 系统类加载器/应用加载器

负责加载自己定义的Java类 classPath

双亲委派模型

逻辑上的父子关系,并不是继承关系

类加载是一个懒加载的过程，类加载器也是，我们的程序一开始会在APP 的cache中寻找，如果缓存中存在，那就直接返回，否则将会交给Extension，继续在缓存中查找是否找到，然后再交给Boot，再寻找缓存，如果都没有的话就再向下交给Extension和APP

总之就是，低级的类加载器并不会自己立马加载，而是会向上抛给父亲，依次抛给Boot后再往回抛

类加载时机

• 创建类的实例(首次创建该类对象)
  
• 访问类的静态变量(首次)
  
• 调用类的静态方法(首次)
  
• 使用反射方式来强制创建某个类或接口对应的java.lang.Class对象
  
• 加载某个类的子类，会先触发父类的加载
  
• 直接使用java.exe命令来运行某个主类，也就是执行了某个类的main()方法
  

java代码的3个阶段

反射

获取运行时类的各种信息的手段 或 技术

获取字节码文件对象的3种方式

反射技术的起点就是获取字节码文件对象

Class.forName(“全类名”) ：常用

类名.Class

对象.getClass()

配置文件(Properties)

一般是以键值对的形式来存储信息

配置文件放配置信息 放数据库配置信息 第三方的账号信息

构造方法

Properties() 创建一个无默认值的空属性列表

成员方法

注意:

在配置文件中

• 注释是#
• 连接符号一般用=,用:也可以 但是一般用=

获取构造方法(Constructor)

通过反射获取所有构造方法

Constructor[] getConstructors()

Constructor[] getDeclaredConstructors()

获取指定构造方法

Constructor getConstructor(Class<?>... parameterTypes) Constructor getDeclaredConstructor(Class<?>… parameterTypes)

指定形参列表的类型的Class

实例化对象

newInstance(Object… initargs) 使用此 Constructor 对象表示的构造方法来创建该构造方法的声明类的新实例，并用指定的初始化参数初始化该实例。

也可以直接用Class对象来实例化，但前提是该类有无参构造

暴力破解

void setAccessible(boolean flag) 可以调用私有的构造方法

Declared方法获取方法可以不受访问权限的限制，但不会得到父类

获取成员变量(Field)

通过反射获取所有成员变量

Field[] getFields()

Field[] getDeclaredFields()

获取指定成员变量

Field getField(String name)

Field getDeclaredField(String name)

通过Field读写对象的成员变量(可暴力破解)

Object get(Object obj)：获取值，传入对象

void set(Object obj, Object value)：赋值，传入对象

获取成员方法(Method)

获取所有成员方法

Method[] getMethods()

Method[] getDeclaredMethods()

获取指定的成员方法

Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>… parameterTypes)

利用Method调用对象的方法

Object invoke(Object obj, Object… args)

获取注解

先判断方法/类上是否有注解

isAnnotationPresent(MethodInterface.class)

//获取注解
getAnnotation(MethodInterface.class)

最后再通过注解名访问注解中的信息

注解

作用:传递信息 → 编译器看

可以参与编译

跟我们的类 接口是一个级别的

自定义注解

语法
// 注解定义
权限修饰符 @interface 注解名称{
  // 注解体定义
  // 属性类型 属性名称();
  // 属性类型 属性名称();
  // 属性类型 属性名称();
  //....
}
public @interface MyAnno{
    int age();
    String name();
}

属性类型

• java基本数据类型
• String类型
• Class类型
• 枚举类型(Enum)
• 注解类型
• 以及以上类型的数组

注解的使用

@注解名(给每个属性都要赋值)
    
@interface Age{
    // 属性
    int minAge();
    int maxAge();
}
class Stu{
    @Age(maxAge = 10,minAge = 5)
    int age;
    String name;
}

注意:

• 使用的时候每个属性都要赋值
• 可以选择不赋值,但是必须要有默认值
• 数组的时候,赋值用{ }
• 如果只有一个属性名是value ,可以简化赋值
• 如果是引用类型,不能是null

元注解

元注解：描述注解的注解（注解的注解） 元数据 meta data

常用元注解：

1. @Retention元注解，来定义我们自己定义的注解的保留级别.

1. RetentionPolicy.RUNTIME

2. RetentionPolicy.CLASS (默认是)

3.RetentionPolicy.SOURCE

2. @Target元注解，注解可以作用的目标

对于注解而言，可以作用的目标：

1. 整个类 ElementType.TYPE

2. 成员变量 ElementType.FIELD

3. 构造方法 ElementType.CONSTRUCTOR

4. 成员方法 ElementType.METHOD

GC

jvm运行时数据区

程序计数器

程序计数器（Program Counter Register）是一块较小的内

存空间，它的作用可以看做是当前线程所执行的字节码的行

号指示器。(每个线程都有自己的程序计数器，线程隔离)

Java虚拟机栈

它描述的是Java 方法执行的内存模型：每个方法被执行的时候都

会同时创建一个栈帧（Stack Frame ）用于存储局部变量表、操

作栈、动态链接、方法出口等信息。线程私有(线程隔离)

本地方法栈(线程私有)

本地方法栈（Native Method Stacks）与虚拟机栈所发挥的作用是

非常相似的，其区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行Java 方法（也

就是字节码）服务，而本地方法栈则是为虚拟机使用到的

Native 方法服务。

Java堆

此内存区域的唯一目的就是存放对象，一个JVM实例只

存在一个堆，堆内存的大小是可以调节的。

堆内存是线程共享的。totalMemory 默认是系统64分之一 250M maxMemory 默认是系统的四分之一 4g

-Xms200m -Xmx300m

方法区(线程共享)

方法区（Method Area）与Java 堆一样，是各个线程共享

的内存区域，它用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量

、静态变量等数据。

搜索垃圾

引用计数算法

当一个对象没有任何引用指向他，即无法访问到，该对象会被认为是垃圾

根搜索算法

通过一系列的“GC Roots”的对象作为起始点，从这些节点开始往下搜索，搜索的走过的路径称为引用链，当一个对象到“GC Roots”没有引用链可达时，就被看作为垃圾

java中可以作为GC Roots对象包括以下几种：

1.虚拟机栈(栈帧中的本地变量表)中的引用对象。

2.方法区中的类静态属性引用的对象。

3.方法区中的常量引用的对象。

4.本地方法栈中JNI(也即一般说的Native方法)的引用的对象。

回收垃圾

标记清除算法

标记出所有要回收的对象，然后再统一回收

缺点：回收后内存碎片化，无法分配一个连续的内存空间

标记复制算法

将内存划分为相等的两块，每次只使用一块，当这一块内存使用完之后，将活着的对象复制到另一块内存中并作为新的可用内存块，将原来的内存块直接一次性清空，如此反复进行

缺点：内存利用率低，如果有大量存活的对象，需要大量的复制，浪费时间

标记整理算法

在标记清除结束之后，让存活的对象向内存的一端移动，然后清理掉边界以外的内存，得到一个连续的内存空间

分代收集算法

• 基于2个假说
• 弱分代假说（Weak Generational Hypothesis）:

• 绝大多数对象都是朝生夕灭的.

• 强分代假说（Strong Generational Hypothesis）：

• 熬过越多次垃圾收集过程的对象就越难以消亡。(简单理解就是越老的对象就具有”老而不死”的特性)

什么时候回收垃圾

• 申请heap space失败后会触发GC回收
• 系统进入idle后一段时间会进行回收
• 主动调用GC进行回收System.gc()

清理掉边界以外的内存，得到一个连续的内存空间

分代收集算法

• 基于2个假说
• 弱分代假说（Weak Generational Hypothesis）:

• 绝大多数对象都是朝生夕灭的.

• 强分代假说（Strong Generational Hypothesis）：

• 熬过越多次垃圾收集过程的对象就越难以消亡。(简单理解就是越老的对象就具有”老而不死”的特性)

[外链图片转存中…(img-U0hBL81S-1706194578732)]

什么时候回收垃圾

• 申请heap space失败后会触发GC回收
• 系统进入idle后一段时间会进行回收
• 主动调用GC进行回收System.gc()