反射的前世今生

一切过往皆为序章
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老铁们看这里 github练习代码

动态语言

是一种可以在运行时改变其结构的语言，也就是说在运行时代码可以根据某些条件改变自身结构。

静态语言

与动态语言相对应的，运行时结构不变的语言。如java 、c 、c++
java不是动态语言，但是具有一定的动态性，可以适用反射机制后的类似动态语言的特性。这种动态性使编程的时候更加灵活。

java Reflection

  • Reflection（反射）使java被视为动态语言的关键，反射机制允许程序在执行期间借助Reflection API取得类的内部信息，并能直接操作对象的内部属性和方法。
  • 加载完类之后，在堆内存的方法区中就产生了一个Class类型的对象（一个类只有一个Class对象），这个对象就包含了完整类的信息。我们可以通过这个对象看到类的结构。这样通过类的对象获取类的结构的方式称作：反射。

正常方式：引入需要的"包类"名称-->通过new实例化-->获取实例化对象
​

反射方式：实例化对象-->getClass()方法-->获得完整的"包类"名称
​

java反射机制提供的功能

  1. 在运行时判断任意一个对象所属的类；
  2. 在运行时构造任意一个类的对象；
  3. 在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法；
  4. 在运行时获取泛型信息；
  5. 在运行时调用任意一个对象成员变量和方法；
  6. 在运行时处理注解；
  7. 生成动态代理；
  8. ...

java 反射优点和缺点

优点：可以实现动态创建对象和编译，体现出很大的灵活性
缺点：对性能游有影响。使用反射基本上是一种解释操作，我们可以告诉jvm，希望做什么并满足我们的要求。这类操作总是鳗鱼直接执行相同的操作。
​

  1. java.lang.Class:代表一个类
  2. java.lang.reflect.Method:代表类的方法
  3. java.lang.reflect.Field:代表类的成员变量
  4. java.lang.reflect.Constructor:代表类的构造器
  5. ......

Class 类

对象可以得到的信息：某类的属性，方法和构造器、某个类到底实现了那些接口。对于每个类而言，JRE都为其保留了一个不变的Class类型的对象。一个Class对象包含了特定某个结构（class/interface/enum/annotation/primitive type/void/[]）的有关信息。

  1. Class本身也是一个类；
  2. Class对象只能由系统建立对象；
  3. 一个加载的类在jvm中只会有一个Class实例；
  4. 一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的一个.class文件；
  5. 每个类的实例都会记得自己是在那个Class实例所生成；
  6. 通过Class可以完整地得到一个类中的所有被加载的结构；
  7. Class类是Reflection的根源，针对任何你想动态加载、运行的类，唯有先获得相应的Class对象。

Class类的常用方法

方法功能
static CalssforName(String name)返回指定类名name的Class对象
Object newInstance()调用缺省构造函数，返回Class对象的一个实例
getName()返回此Class对象所表示的实体（类，接口，数组类，void）的名称
Calss getSuperCalss()返回当前Calss对象的父类的Class对象
Calss[] getinterfaces()获取当前Calss对象的接口
ClassLoader getCalssLoader()返回该类的类加载器
Constructor[] getConstructors()返回一个包含某些Comstructor对象的数组
Method getMothed(String name,Class...T)返回一个Method对象，此对象的形参类型为paramType
Field[] getDeclaredFields()返回Field对象的一个数组

具有Class对象的类型

  1. class：外部类，成员（成员内部类，静态内部类），局部内部类，匿名内部类
  2. interface：接口
  3. []:数组
  4. enum：枚举
  5. annotation：注解@interface
  6. primitive type：基本数据类型
  7. void

java内存分析

类加载的过程

当主程序使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，则系统会通过下面三个步骤进行初始化。

  • load：将类的class文件读入内存，并为之创建一个java.lang.Class对象。此过程由类加载器完成
  • link：将类的二进制数据合并到jre中
  • initialize：jvm负责将类进行初始化

类的加载与ClassLoader的理解

  1. 加载：将class文件字节码内容加载到内存中，并将这些静态数据转换成方法区的运行时数据结构，然后生成一个代表这个类的java.lang.Class对象。
  2. 链接：将java类的二进制代码合并到JVM的运行状态之中的过程
  • 验证：确保加载的类信息符合jvm规范，没有安全方面的问题
  • 准备：正式为类变量（static）分配内存并设置类变量默认初始值的阶段，这些内存都将在方法区中进行分配、
  • 解析：虚拟机常量池内的符号引用（常量名）替换为直接引用（地址）的过程。
  1. 初始化
  • 执行构造器()方法的过程。类构造器()方法是由编译期自动收集类中所有类变量的赋值动作和静态代码快中的语句合并产生的。（类构造器是构造类信息的，不是构造给类对象的构造器）
  • 当初始化一个类的时候，如果发现其父类还没有进行初始化，则需要先触发其父类的初始化
  • 虚拟机会保证一个类的()方法在多线程环境中被正确加锁和同步。

类的初始化

  1. 方法区（特殊的堆）：加载类的数据
  • 静态变量
  • 静态方法
  • 常量池
  • 代码
  • ......
  1. 堆：生成类对应的Class对象
  2. 栈：执行main（）方法，产生对象，对象获取Class的值，然后初始化
  1. 加载到内存，产生一个类对应的Class对象
  2. 链接，连接后属性有了默认值
  3. 初始化，调用(){}方法赋值

发生初始化的条件

  1. 类的主动引用（一定会发生类的初始化）
  • 当虚拟机启动，先初始化main(）方法所在的类
  • new一个类的对象
  • 调用类的静态成员（除了final常量）和静态方法
  • 使用java,lang.reflect包的方法对类进行反射调用
  • 当初始化一个类，如果其父类没有被初始化，那么会先初始化父类
  1. 类的被动引用（不会发生了类的初始化）
  • 当访问一个静态域时，只有真正声明这个域的类才会被初始h化。如：当通过子类引用父类的静态变量，不会导致子类的初始化
  • 通过数组定义类引用，不会触发此类的初始化
  • 引用常量不会触发此类的初始化（常量在连接阶段就粗如雷调用类的常量池中）

类加载器的作用

  1. 类加载器的作用：将class文件字节码内容加载到内存中，并将这些静态数据转换成方法区的运行时数据结构，然后堆对中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，作为方法区中类数据的访问入口。
  2. 类缓存：标准的javaSE类加载器可以按照要求查找类，但一旦某个类被加载到类加载器中，他将维持加载（缓存）一段时间。不过jvm垃圾回收机制可以挥手这些Class对象。

.java>>>.class>>>类装载器>>>字节码校验器>>>解释器>>>操作系统平台

类加载器的作用是把类（class）装载到内存中，JVM规范定义类如下类型的类的加载器
引导类加载器：使用C++编写的，是jvm自带的类加载器，负责java平台核心库，用来装载核心类库。该加载器无法直接获取
扩展类加载器：负责jre、lib、ext目录下的jar包或者-D java.ext.dirs指定目录下的jar包装如工作库
系统类加载器：负责java-classpath或者-Djava.class.path所指的目录下的类与jar包装入工作库，是最常用的加载器。


image.png

Class对象可以做什么

  1. 创建类对象：调用Class对象的newInstance（）方法
  • 类必须有一个无参构造器
  • 类的构造器访问权限要足够
  • 在操作的时候明确的调用类中的构造器，并将参数传递进去之后，才可以实例化操作
  1. 步骤如下：
  • 通过Class的getDeclaredConstructor（Class... parameterTypes）取得本类的指定形参类型的构造器
  • 向构造器的形参中传递一个对象数组进去，里面包含了构造器中所需的各个参数
  • 通过Constructor实例化对象

setAccessible

  1. Method和Field、Constructor对象都有setAccessible（）方法
  2. setAccessible作用是启动和禁用访问安全检查的开公
  3. 参数为true则只是反射的对象在使用时应该取消java语言访问检查
  • 提高反射的效率。如果代码中必须使用反射，而该句代码需要频繁的被调用，那么请设置为true
  • 使得原本无法被访问的私有成员也可以访问
  1. 参数值为false则指示反射的对象应该实施java访问检查

反射操作类型

  1. java采用泛型擦除的机制来引入泛型，java中的泛型仅仅是给编译器javac使用的，确保数据的安全性和免去强制类型转换的问题，但是一旦编译完成，所有的和泛型有关的类型全部擦除
  2. 为了通过反射操作这些类型，java新增了ParameterizedType，GenericArrayType，TypeVariable和WildCardType几种类型来代表不能被归一到Class类中的类型但是又和原始类型齐名的类型
  3. ParameterrizedType：表示一种参数化类型，比如Collectio
  4. GenericArrayType:表示一种元素类型是参数化类型后或者类型变量的数组类型
  5. TypeVariable：是各种类型变量的公共类父借口
  6. WildcardType:代表一种通配符类型表达式

反射操作注解


ORM:Object reflectionship mapping-->对象映射关系

  • 类和表结构对应
  • 属性和字段对应
  • 对象和记录对应

可以使用注解和反射完成类和表结构的映射关系。
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github项目代码

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