JavaSE基础精选-反射注解GC

简介: 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

void load(InputStream inStream) 从输入流中读取属性列表(键和元素对)。
void load(Reader reader) 按简单的面向行的格式从输入字符流中读取属性列表(键和元素对)。
String getProperty(String key) 用指定的键在此属性列表中搜索属性

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()
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