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什么是Class类
在Object类中定义了以下的方法，此方法将被所有子类继承：
public final Class getClass();
以上的方法返回值的类型是一个Class类，此类是Java反射的源头，实际上所谓反射从程序的运行结果来看也很好理解，即：可以通过对象反射求出类的名称。
注意：一个类只有唯一对应的一个Class类！
public class Test01 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
//通过反射获取类的class对象
Class c1 = Class.forName("com.myUtils.reflectUtils.learn.User");
System.out.println(c1);//class com.myUtils.reflectUtils.learn.User
//一个类在内存中只有一个Class对象，一个类被加载，类的整个结构都会被封装在Class对象中。
Class c2 = Class.forName("com.myUtils.reflectUtils.learn.User");
Class c3 = Class.forName("com.myUtils.reflectUtils.learn.User");
Class c4 = Class.forName("com.myUtils.reflectUtils.learn.User");
System.out.println(c2.hashCode());//1973336893
System.out.println(c3.hashCode());//1973336893
System.out.println(c4.hashCode());//1973336893
}
}
class User{
private Integer id;
private String name;
private Integer age;
public Integer getId() {
return id;
}
public void setId(Integer id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Integer getAge() {
return age;
}
public void setAge(Integer age) {
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "User{" +
"id=" + id +
", name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}
对象照镜子后可以得到的信息：某个类的属性、方法和构造器、某个类到底实现了哪些接口。对于每个类而言，JRE都为其保留一个不变的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由哪个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
| static Class forName(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、数组类或void）的名称 |
| Class getSuperClass() | 返回当前Class对象的父类的Class对象 |
| Class[] getinterfaces() | 获取当前Class对象的接口 |
| ClassLoader getClassLoader() | 返回该类的加载器 |
| Constructor[] getConstructors() | 返回一个包含某些Constructor对象的数组 |
| Method getMethod(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 |
获取Class类的实例
1.若已知具体的类，通过类的class属性获取，该方法最为安全可靠，程序性能最高。
Class c = Person.class;
2.已知某个类的实例，调用该实例的getClass()方法获取Class对象。
Class c = person.getClass();
3.已知一个类的全类名，且该类在类路径下，可通过Class类的静态方法forName()获取，可能抛出ClassNotFoundException。
Class c = Class.forName("xxxx.xx.xx.Person");
4.内置基本数据类型（的包装类型）可以直接用类名.Type。
5.还可以利用ClassLoader获取（后面介绍，用的不多）
public class Test02 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Person person = new Student();
System.out.println("这个人是" + person.getName());
//注意：每个类只有一个class，所以前三种获取的class的hashcode是相同的。
//方式一，通过对象获得
Class c1 = person.getClass();
System.out.println(c1.hashCode());
//方式二，通过forName获得
Class c2 = Class.forName("com.boot.security.server.myUtils.reflectUtils.learn.Student");
System.out.println(c2.hashCode());
//方式三，通过类名.class获得
Class c3 = Student.class;
System.out.println(c3.hashCode());
//方式四，基本内置类型的包装类都有一个Type属性，只有包装类才有
Class c4 = Integer.TYPE;
System.out.println(c4);
//获得父类型
Class c5 = c1.getSuperclass();
System.out.println(c5);
}
}
class Person{
public String name;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
'}';
}
}
class Student extends Person{
public Student(){
this.name = "学生";
}
}
class Teacher extends Person{
public Teacher(){
this.name = "教师";
}
}
哪些类型可以有Class对象？
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。
interface：接口。
[]：数组
enum：枚举
annotation：注解@interface
primitive type：基本数据类型
void
import java.lang.annotation.ElementType;
//所有类型的class
public class Test04 {
public static void main(String[] args) {
Class c1 = Object.class;//类
Class c2 = Comparable.class;//接口
Class c3 = String[].class;//一维数组
Class c4 = int[][].class;//二维数组
Class c5 = Override.class;//注解
Class c6 = ElementType.class;//枚举
Class c7 = Integer.class;//包装数据类型
Class c8 = void.class;//void
Class c9 = Class.class;//Class
Class c10 = int.class;//基本数据类型
System.out.println(c1);
System.out.println(c2);
System.out.println(c3);
System.out.println(c4);
System.out.println(c5);
System.out.println(c6);
System.out.println(c7);
System.out.println(c8);
System.out.println(c9);
System.out.println(c10);
//只要元素类型与维度一样，就是同一个class，跟数组长度无关。
int[] a = new int[10];
int[] b = new int[100];
System.out.println(a.getClass().hashCode());
System.out.println(b.getClass().hashCode());
}
}
类加载内存分析
Java内存：
堆：存放new的对象和数组；可以被所有的线程共享，不会存放别的对象引用。
栈：存放基本变量类型（会包含这个基本类型的具体数值）；引用对象的变量（会存放这个引用在堆里面的具体地址）。
方法区：可以被所有的线程共享；包含了所有的class和static变量。
类加载的过程
当程序主动使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，则系统会通过如下三个步骤来对该类进行初始化。
类的加载与ClassLoader的理解
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。
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。
初始化：
执行类构造器<clinit>()方法的过程。类构造器<clinit>()方法是由编译器自动收集类中所有类变量的赋值动作和静态代码块中的语句合并产生的。（类构造器是构造类信息的，不是构造该类对象的构造器）。
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<clinit>()方法在多线程环境中被正确加锁和同步。
public class Test05 {
public static void main(String[] args) {
//打印：
//A的静态代码块
//A的无参构造器
//100
A a = new A();
System.out.println(A.m);
/*
1.加载到内存，会产生一个类对应Class对象。
2.链接，链接结束后m=0
3.初始化
<clinit>(){
System.out.println("A类静态代码快初始化")
m = 300;
m = 100;//这里合并
}
4.最后m = 100;
*/
}
}
class A{
static{
System.out.println("A的静态代码块");
m = 200;//这里赋值没用了
}
static int m = 100;
public A(){
System.out.println("A的无参构造器");
}
}
什么时候会发生类初始化？
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变量）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，则先会初始化它的父类。
类的被动引用（不会发生类的初始化）
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化。如：当通过子类引用父类的静态变量，不会导致子类初始化。
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（常量在链接阶段就存入调用类的常量池中了）
//类什么时候会初始化
public class HelloWorld {
static {
System.out.println("Main被加载");
}
public static void main(String [] args) {
//主动引用，1.加载main，2.加载父类，3.加载子类
Son son = new Son();
//反射也会产生主动引用，1.加载main，2.加载父类，3.加载子类
Class c = Class.forName("com.my.re.Son");
//不会产生类的引用的方法，1.加载main，2.加载父类，3.打印2（这里不加载子类）
System.out.pringln(Son.b);
Son[] arr = new Son[2];//这个既不会初始化子类，也不会初始化父类
System.out.pringln(Son.M);//这个既不会初始化子类，也不会初始化父类
}
}
class Father{
static int b = 2;
static{
System.out.println("父类被加载");
}
}
class Son extends Father{
static {
System.out.println("子类被加载");
m = 200;
}
static int m = 100;
static final int M = 1;
}
类如何加载的
类加载器将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，然后在堆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。
类缓存：标准的JavaSE类加载器可以按要求查找类，但一旦某个类被加载到类加载器中，它将维持加载（缓存）一段时间。不过JVM垃圾回收机制可以回收这些Class对象。
类加载器的作用
类加载器作用是用来把类（class）装载进内存的。JVM规范定义了如下类型的类加载器。
引导类加载器（Bootstap Classloader）：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。该类加载器无法直接获取。
扩展类加载器（Extension Classloader）：负责jre/lib/ext目录下的jar包或-D java.ext.dirs指定目录下的jar包装入工作库。
系统类加载器（System Classloader/Application Classloader）：负责java =classpath或-D java.class.path所指定的目录下的类与jar包装入工作，是最常用的加载器。
public class Test05 {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
//获取系统类加载器
ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
System.out.println(systemClassLoader);
//获取系统类加载器的父类加载器——扩展类加载器
ClassLoader parent = systemClassLoader.getParent();
System.out.println(parent);
//获取扩展类加载器的父类加载器——根加载器（C/C++）
ClassLoader parent1 = parent.getParent();
System.out.println(parent1);
//测试当前类是哪个加载器加载的
ClassLoader classLoader = Class.forName("com.myUtils.reflectUtils.learn.Test05").getClassLoader();
System.out.println(classLoader);
//测试jdk内置的类是哪个加载器加载的
classLoader = Class.forName("java.lang.Object").getClassLoader();
System.out.println(classLoader);
//获取系统类加载器加载的路径
System.out.println(System.getProperty("java.class.path"));
}
}
双亲委派机制
当某个类加载器需要加载某个.class文件时，它首先把这个任务委托给他的上级类加载器，递归这个操作，如果上级的类加载器没有加载，自己才会去加载这个类。
加载优先顺序：引导类加载器（Bootstap Classloader）=>扩展类加载器（Extension Classloader）=>系统类加载器（System Classloader/Application Classloader）。
