第15-02章：理解Class类并获取Class实例

news2024/9/20 2:38:13

我的后端学习大纲

我的Java学习大纲

1、Java反射机制原理图：

源代码通过Javac编译得到字节码文件，当我执行到new一个对象的时候，字节码文件会通过ClassLoader被加载，然后得到一个Class类对象，存放在堆中，加载完后Cat对象就生成了，生成的这个对象一定知道它是属于哪个Class类对象的

2、理解java.lang.Class类：

1.1.类的加载过程：

a.编译：

程序经过javac.exe命令以后，会编译生成一个或多个字节码文件(.class结尾)

b.类加载：

1.我们使用java.exe命令对某个字节码文件进行解释运行，相当于把某个字节码文件加载到内存中。这个过程就是类加载的过程（不包括编译那一步）
2,加载到内存中的类，我们就称为运行时类，这个运行时类，就作为Class类的一个实例对象
- 比如Class clazz = Cat.class，Cat的这个运行时类：Cat.class就是Class类的实例对象
- 换句话说，Class的实例对象就对应着一个运行时类。类的本质也是对象，万事万物皆对象
- 加载到内存中的运行时类，会缓存一定的时间。在此时间之内，我们可以通过6种不同的方式来获取此运行时类(获取Class类的实例对象)

3、获取Class类实例对象的方法:

根据下图类加载的过程，我们在不同阶段有不同方式来获取Class类实例对象

在这里插入图片描述

3.1.方式1：在代码阶段:

通过Class的静态方法forName(String classPath)获取

1.已知一个类的全类名，且该类在类的路径下，那么就可以通过Class类的静态方法forName()获取，可以抛出ClassNotFoundExpection
2.实例对象：Class cls1 = Class.forName("java.lang.Cat")，这种方式会进行类的静态初始化工作
3.应用场景：多用于配置文件，读取类全路径，加载类

 //方式一：调用Class的静态方法：forName(String classPath)，参数是类的包路径
Class clazz3 = Class.forName("com.atguigu.java.Person");
//clazz3 = Class.forName("java.lang.String");
System.out.println(clazz3);//输出com.atguigu.java.Person

3.2.方式2：在加载阶段:

在加载阶段，通过调用运行时类的属性.class获取

1.若已经知道具体的类，通过类的class获取，此方式最为安全可靠，程序性能最高，举例如Class cls = Cat.class; 这种方式不会做任何类的初始化工作
2.应用场景：多用于参数传递、如通过反射得到对应的构造器对象。

 //方式二：调用运行时类的属性.class
Class clazz1 = Person.class;
System.out.println(clazz1);//输出com.atguigu.java.Person

3.3.方式3：在运行阶段

在运行阶段，通过调用运行时类的对象，通过对象.getClass()获取

1.已知某个类的实例，调用该实例的getClass()方法获取Class对象实例；
2.实例：Class cls = 对象.getClass();//运行类型
3.应用场景：通过创建好的对象，获取Class对象；
4.这种方式：静态初始化和非静态初始化工作都会进行

 //方式三：通过运行时类的对象,调用getClass()，已经知道了Person类的P对象，通过调用这个类的getclass方法就可以获取Class类的实例
 Person p1 = new Person();
 Class clazz2 = p1.getClass();
 System.out.println(clazz2);//输出com.atguigu.java.Person

3.4.方式4：使用类加载器：ClassLoader()

通过类加载（4种加载器）器获取Class类对象：

1.ClassLoader cls = 对象.getClass().getClassLoader();class clazz4 = cls.loadClass("全类名")

 //方式四：使用类的加载器：ClassLoader  (了解)
 ClassLoader classLoader = car.getClass.getClassLoader();//得到类加载器car
 Class clazz4 = classLoader.loadClass("com.atguigu.java.");//通过类加载器得到Class对象
 System.out.println(clazz4);

在这里插入图片描述

3.5.方式5：基本数据类型获取Class类对象：

1.基本数据类型（int\char\boolean\float\double\byte\long\short）按照如下方式，可以获取到Class类对象Class cls = 基本数据类型.class

3.6.方式6：基本数据类型对应的包装类：

1.基本数据类型对应的包装类，可以通过.type得到Class类对象；Class cls = 包装类.type

        //5. 基本数据(int, char,boolean,float,double,byte,long,short) 按如下方式得到Class类对象
        Class<Integer> integerClass = int.class;
        Class<Character> characterClass = char.class;
        Class<Boolean> booleanClass = boolean.class;
        System.out.println(integerClass);//int

        //6. 基本数据类型对应的包装类，可以通过 .TYPE 得到Class类对象
        Class<Integer> type1 = Integer.TYPE;
        Class<Character> type2 = Character.TYPE; //其它包装类BOOLEAN, DOUBLE, LONG,BYTE等待
        System.out.println(type1);

		//下面两个输出的值是一样的
        System.out.println(integerClass.hashCode());
        System.out.println(type1.hashCode());

4、获取Class类的实例对象

4.1.哪些类型可以作为Class类的实例对象

1.外部类，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.enum:枚举
4.annotation：注解
6.基本数据类型
7.void
8.Class本身

4.2.编码测试：

package com.hspedu.reflection.class_;

import java.io.Serializable;

/**
 * 演示哪些类型有Class对象
 */
public class AllTypeClass {
    public static void main(String[] args) {

        Class<String> cls1 = String.class;//外部类
        Class<Serializable> cls2 = Serializable.class;//接口
        Class<Integer[]> cls3 = Integer[].class;//数组
        Class<float[][]> cls4 = float[][].class;//二维数组
        Class<Deprecated> cls5 = Deprecated.class;//注解
         Class<Class> cls6 = Class.class;//注解
        //枚举
        Class<Thread.State> cls6 = Thread.State.class;
        Class<Long> cls7 = long.class;//基本数据类型
        Class<Void> cls8 = void.class;//void数据类型
        Class<Class> cls9 = Class.class;//

        System.out.println(cls1);
        System.out.println(cls2);
        System.out.println(cls3);
        System.out.println(cls4);
        System.out.println(cls5);
        System.out.println(cls6);
        System.out.println(cls7);
        System.out.println(cls8);
        System.out.println(cls9);
    }
}

在这里插入图片描述

1.2.理解java.lang.Class类：

1.Class也是类，因此也继承Object类
- 在Object类中定义了方法：public final Class getClass()，这个方法将被所有子类继承。
- public final Class getClass()这个方法返回值的类型是一个Class类，此类是Java反射的源头，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。
- 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
2.Class类对象不是new出来的，只能是系统创建出来的；
- 通过debugger发现，反射也是通过ClassLoad类加载Class对象
3.对于某个类的Class类对象，在堆内存中只有一份，因为类只加载一次
- 一个Class对象对应的是一个加载到JVM中的一个.class文件
4.每个类的实例对象都会记得自己是由哪个Class实例对象（运行时类）所生成的
5.通过一系列的API和Class类的实例对象可以完整的得到一个类的完整结构：
6.Class对象是存放在堆中的，类的字节码二进制数据，是存放在方法区的，有的地方称之为类的元数据（包括：方法代码，变量名，方法名，访问权限等）