浅谈java反射-CFANZ编程社区

前言：说java反射之前先了解类加载。

类加载

加载.class文件大致可以分为3个步骤：

检查是否已经加载，有就直接返回，避免重复加载
当前缓存中确实没有该类，那么遵循父优先加载机制，加载.class文件
上面两步都失败了，调用findClass()方法加载

如果我们要定义类加载器，需要继承ClassLoader类，并覆盖findClass()方法。
在这里插入图片描述

有哪几种类加载器

在这里插入图片描述

BootstrapClassLoader：启动类类加载器，它用来加载<JAVA_HOME>/jre/lib路径,-Xbootclasspath参数指定的路径以<JAVA_HOME>/jre/classes中的类。BootStrapClassLoader是由c++实现的。
ExtClassLoader：拓展类类加载器，它用来加载<JAVA_HOME>/jre/lib/ext路径以及java.ext.dirs系统变量指定的类路径下的类。
AppClassLoader：应用程序类类加载器，它主要加载应用程序ClassPath下的类（包含jar包中的类）。它是java应用程序默认的类加载器。
用户自定义类加载器：用户根据自定义需求，自由的定制加载的逻辑，继承AppClassLoader，仅仅覆盖findClass（）即将继续遵守双亲委派模型。
*ThreadContextClassLoader：线程上下文加载器，它不是一个新的类型，更像一个类加载器的角色，ThreadContextClassLoader可以是上述类加载器的任意一种，但往往是AppClassLoader，作用我们后面再说。

在虚拟机启动的时候会初始化BootstrapClassLoader，然后在Launcher类中去加载ExtClassLoader、AppClassLoader，并将AppClassLoader的parent设置为ExtClassLoader，并设置线程上下文类加载器。

Launcher是JRE中用于启动程序入口main()的类，让我们看下Launcher的代码：

public Launcher() {
        Launcher.ExtClassLoader var1;
        try {
            //加载扩展类类加载器
            var1 = Launcher.ExtClassLoader.getExtClassLoader();
        } catch (IOException var10) {
            throw new InternalError("Could not create extension class loader", var10);
        }

        try {
            //加载应用程序类加载器，并设置parent为extClassLoader
            this.loader = Launcher.AppClassLoader.getAppClassLoader(var1);
        } catch (IOException var9) {
            throw new InternalError("Could not create application class loader", var9);
        }
        //设置默认的线程上下文类加载器为AppClassLoader
        Thread.currentThread().setContextClassLoader(this.loader);
        //此处删除无关代码。。。
        }

ExtClassLoader为什么没有设置parent？
因为BootstrapClassLoader是由c++实现的，所以并不存在一个Java的类，因此会打印出null，所以在ClassLoader中，null就代表了BootStrapClassLoader。
那么双亲委派的好处是什么呢？
答：双亲委派模型能保证基础类仅加载一次，不会让jvm中存在重名的类。比如String.class，每次加载都委托给父加载器，最终都是BootstrapClassLoader，都保证java核心类都是BootstrapClassLoader加载的，保证了java的安全与稳定性。
那自己怎么去实现一个ClassLoader呢？
自己实现ClassLoader时只需要继承ClassLoader类，然后覆盖findClass（String name）方法即可完成一个带有双亲委派模型的类加载器。
为什么不继承AppClassLoader呢？
因为它和ExtClassLoader都是Launcher的静态类，都是包访问路径权限的。

Class类

现在，.class文件已经被类加载器加载到内存中，并且JVM根据其字节数组创建了对应的Class对象。

接下来，我们来研究一下Class对象，我们将在这一小节一步步分析Class类的结构。

类至少包括以下信息（按顺序）：

权限修饰符
类名
参数化类型（泛型信息）
接口
注解
字段（重点）
构造器（重点）
方法（重点）

类中所有信息，都被“解构”后保存在Class类中。针对字段、方法、构造器，因为信息量太大，JDK单独写了三个类：Field、Method、Constructor。

大概了解完Class类的字段后，我们来看看Class类的方法。

构造器

可以发现，Class类的构造器是私有的，我们无法手动new一个Class对象，只能由JVM创建。JVM在构造Class对象时，需要传入一个类加载器，然后才有我们上面分析的一连串加载、创建过程。
Class.forName()方法

反正还是类加载器去搞。
newInstance()

也就是说，newInstance()底层就是调用无参构造对象的newInstance()。