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一.類加載

1.1類加載描述

當程序要使用某個類時，如果該類還未被加載到內存中，則系統會通過類的加載，類的連接，類的初始化這三個步驟來對類進行初始化。如果不出現意外情況，JVM將會連續完成這三個步驟，所以有時也把這三個步驟統稱為類加載或者類初始化

1.2類的加載

- 就是指將class文件讀入內存，并為之創建一個 java.lang.Class 對象

- 任何類被使用時，系統都會為之建立一個 java.lang.Class 對象

1.3類的連接

- 驗證階段：用于檢驗被加載的類是否有正確的內部結構，并和其他類協調一致

- 準備階段：負責為類的類變量分配內存，并設置默認初始化值

- 解析階段：將類的二進制數據中的符號引用替換為直接引用

1.4類的初始化

1.4.1類初始化的作用

在該階段，主要就是對類變量進行初始化

1.4.2初始化步驟

- 假如類還未被加載和連接，則程序先加載并連接該類

- 假如該類的直接父類還未被初始化，則先初始化其直接父類

- 假如類中有初始化語句，則系統依次執行這些初始化語句

- 注意：在執行第2個步驟的時候，系統對直接父類的初始化步驟也遵循初始化步驟1-3

1.4.3類的初始化時機

- 創建類的實例

- 調用類的類方法

- 訪問類或者接口的類變量，或者為該類變量賦值

- 使用反射方式來強制創建某個類或接口對應的java.lang.Class對象

- 初始化某個類的子類

- 直接使用java.exe命令來運行某個主類

二.反射

2.1反射的概述

是指在運行時去獲取一個類的變量和方法信息。然后通過獲取到的信息來創建對象，調用方法的一種機制。由于這種動態性，可以極大的增強程序的靈活性，程序不用在編譯期就完成確定，在運行期仍然可以擴展

2.2獲取Class類對象的三種方式

- 類名.class屬性

- 對象名.getClass()方法

- Class.forName(全類名)方法

public class ReflectDemo {
  public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
      //使用類的class屬性來獲取該類對應的Class對象
      Class<Student> c1 = Student.class;
      System.out.println(c1);

      Class<Student> c2 = Student.class;
      System.out.println(c1 == c2);
      System.out.println("--------");

      //調用對象的getClass()方法，返回該對象所屬類對應的Class對象
      Student s = new Student();
      Class<? extends Student> c3 = s.getClass();
      System.out.println(c1 == c3);
      System.out.println("--------");

      //使用Class類中的靜態方法forName(String className)
      Class<?> c4 = Class.forName("com.itheima_02.Student");
      System.out.println(c1 == c4);
  }
}

2.3反射獲取構造方法

方法名	說明
Constructor<?>[] getConstructors()	返回所有公共構造方法對象的數組
Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()	返回所有構造方法對象的數組
Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)	返回單個公共構造方法對象
Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes)	返回單個構造方法對象

public class ReflectDemo01 {
  public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {
      //獲取Class對象
      Class<?> c = Class.forName("com.itheima_02.Student");

      //Constructor<?>[] getConstructors() 返回一個包含 Constructor對象的數組， Constructor對象反映了由該 Class對象表示的類的所有公共構造函數
//        Constructor<?>[] cons = c.getConstructors();
      //Constructor<?>[] getDeclaredConstructors() 返回反映由該 Class對象表示的類聲明的所有構造函數的 Constructor對象的數組
      Constructor<?>[] cons = c.getDeclaredConstructors();
      for(Constructor con : cons) {
          System.out.println(con);
      }
      System.out.println("--------");

      //Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes) 返回一個 Constructor對象，該對象反映由該 Class對象表示的類的指定公共構造函數
      //Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>... parameterTypes) 返回一個 Constructor對象，該對象反映由此 Class對象表示的類或接口的指定構造函數
      //參數：你要獲取的構造方法的參數的個數和數據類型對應的字節碼文件對象

      Constructor<?> con = c.getConstructor();

      //Constructor提供了一個類的單個構造函數的信息和訪問權限
      //T newInstance(Object... initargs) 使用由此 Constructor對象表示的構造函數，使用指定的初始化參數來創建和初始化構造函數的聲明類的新實例
      Object obj = con.newInstance();
      System.out.println(obj);

//        Student s = new Student();
//        System.out.println(s);
  }
}

2.4反射獲取成員變量

方法名	說明
Field[] getFields()	返回所有公共成員變量對象的數組
Field[] getDeclaredFields()	返回所有成員變量對象的數組
Field getField(String name)	返回單個公共成員變量對象
Field getDeclaredField(String name)	返回單個成員變量對象

public class ReflectDemo01 {
  public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchFieldException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {
      //獲取Class對象
      Class<?> c = Class.forName("com.itheima_02.Student");
      //Field[] getFields() 返回一個包含 Field對象的數組， Field對象反映由該 Class對象表示的類或接口的所有可訪問的公共字段
      //Field[] getDeclaredFields() 返回一個 Field對象的數組，反映了由該 Class對象表示的類或接口聲明的所有字段
//        Field[] fields = c.getFields();
      Field[] fields = c.getDeclaredFields();
      for(Field field : fields) {
          System.out.println(field);
      }
      System.out.println("--------");
      //Field getField(String name) 返回一個 Field對象，該對象反映由該 Class對象表示的類或接口的指定公共成員字段
      //Field getDeclaredField(String name) 返回一個 Field對象，該對象反映由該 Class對象表示的類或接口的指定聲明字段
      Field addressField = c.getField("address");
      //獲取無參構造方法創建對象
      Constructor<?> con = c.getConstructor();
      Object obj = con.newInstance();

//        obj.addressField = "西安";
      //Field提供有關類或接口的單個字段的信息和動態訪問
      //void set(Object obj, Object value) 將指定的對象參數中由此 Field對象表示的字段設置為指定的新值
      addressField.set(obj,"西安"); //給obj的成員變量addressField賦值為西安

      System.out.println(obj);



//        Student s = new Student();
//        s.address = "西安";
//        System.out.println(s);
  }
}

2.5反射獲取成員方法

方法名	說明
Method[] getMethods()	返回所有公共成員方法對象的數組，包括繼承的
Method[] getDeclaredMethods()	返回所有成員方法對象的數組，不包括繼承的
Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)	返回單個公共成員方法對象
Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)	返回單個成員方法對象

public class ReflectDemo01 {
  public static void main(String[] args) throws Exception {
      //獲取Class對象
      Class<?> c = Class.forName("com.itheima_02.Student");
      //Method[] getMethods() 返回一個包含 方法對象的數組， 方法對象反映由該 Class對象表示的類或接口的所有公共方法，包括由類或接口聲明的對象以及從超類和超級接口繼承的類
      //Method[] getDeclaredMethods() 返回一個包含 方法對象的數組， 方法對象反映由 Class對象表示的類或接口的所有聲明方法，包括public，protected，default（package）訪問和私有方法，但不包括繼承方法
//        Method[] methods = c.getMethods();
      Method[] methods = c.getDeclaredMethods();
      for(Method method : methods) {
          System.out.println(method);
      }
      System.out.println("--------");
      //Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) 返回一個 方法對象，該對象反映由該 Class對象表示的類或接口的指定公共成員方法
      //Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes) 返回一個 方法對象，它反映此表示的類或接口的指定聲明的方法 Class對象
      //public void method1()
      Method m = c.getMethod("method1");

      //獲取無參構造方法創建對象
      Constructor<?> con = c.getConstructor();
      Object obj = con.newInstance();
//        obj.m();
      //在類或接口上提供有關單一方法的信息和訪問權限
      //Object invoke(Object obj, Object... args) 在具有指定參數的指定對象上調用此 方法對象表示的基礎方法
      //Object：返回值類型
      //obj：調用方法的對象
      //args：方法需要的參數
      m.invoke(obj);
  }
}

2.6反射的案例

2.6.1反射練習之越過泛型檢查

案例需求

通過反射技術，向一個泛型為Integer的集合中添加一些字符串數據

代碼

public class ReflectTest01 {
  public static void main(String[] args) throws Exception {
      //創建集合
      ArrayList<Integer> array = new ArrayList<Integer>();

//        array.add(10);
//        array.add(20);
//        array.add("hello");
      Class<? extends ArrayList> c = array.getClass();
      Method m = c.getMethod("add", Object.class);

      m.invoke(array,"hello");
      m.invoke(array,"world");
      m.invoke(array,"java");

      System.out.println(array);
  }
}

2.6.2運行配置文件中指定類的指定方法

案例需求

通過反射運行配置文件中指定類的指定方法

代碼

public class ReflectTest02 {
  public static void main(String[] args) throws Exception {
      //加載數據
      Properties prop = new Properties();
      FileReader fr = new FileReader("myReflect\\class.txt");
      prop.load(fr);
      fr.close();
      /*
          className=com.itheima_06.Student
          methodName=study
       */
      String className = prop.getProperty("className");
      String methodName = prop.getProperty("methodName");

      //通過反射來使用
      Class<?> c = Class.forName(className);//com.itheima_06.Student

      Constructor<?> con = c.getConstructor();
      Object obj = con.newInstance();

      Method m = c.getMethod(methodName);//study
      m.invoke(obj);
  }
}

三.模塊化

3.1模塊化概述

Java語言隨著這些年的發展已經成為了一門影響深遠的編程語言，無數平臺，系統都采用Java語言編寫。但是，伴隨著發展，Java也越來越龐大，逐漸發展成為一門“臃腫” 的語言。而且，無論是運行一個大型的軟件系統，還是運行一個小的程序，即使程序只需要使用Java的部分核心功能， JVM也要加載整個JRE環境。為了給Java“瘦身”，讓Java實現輕量化，Java 9正式的推出了模塊化系統。Java被拆分為N多個模塊，并允許Java程序可以根據需要選擇加載程序必須的Java模塊，這樣就可以讓Java以輕量化的方式來運行

其實，Java 7的時候已經提出了模塊化的概念，但由于其過于復雜，Java 7，Java 8都一直未能真正推出，直到Java 9才真正成熟起來。對于Java語言來說，模塊化系統是一次真正的自我革新，這種革新使得“古老而龐大”的Java語言重新煥發年輕的活力