Java基础知识――类装载器与反射机制

类装载器ClassLoader

类装载器就是寻找类的字节码文件，并构造出类在JVM内部表示的对象组件。
类装载器把一个类装入JVM中，要经过三步：
1.装载：查找和导入Class文件；
2.链接：执行校验、准备和解析（解析是可以选择的）；
3.初始化：对类的静态变量、静态代码块执行初始化工作；

类装载工作由ClassLoader及其子类负责。JVM在运行时会产生三个ClassLoader：根装载器、ExtClassLoader（扩展类装载器）和AppClassLoader（系统类装载器）。
根装载器不是ClassLoader的子类，它使用C++编写，因此，我们在JAVA中看不到它，根装载器负责装载JRE的核心类库，如JRE目标下的rt.jar、charsets.jar等。
ExtClassLoader和AppClassLoader都是ClassLoader的子类。其中，ExtClassLoader负责装载JRE扩展目录ext中的类包，AppClassLoader负责装载Classpath路径下的类包。
这三个类装载器之间存在父子层级关系，即根装载器是ExtClassLoader的父装载器，ExtClassLoader是AppClassLoader的父装载器。

publicclass ClassLoaderTest { publicstaticvoid main(String[] args) { ClassLoader loader = Thread.currentThread().getContextClassLoader(); System.out.println("current loader---"+loader); System.out.println("parent loader---"+loader.getParent()); System.out.println("grandparent loader---"+loader.getParent().getParent()); } }

上面代码运行结果：

current loader---sun.misc.Launcher$AppClassLoader@20cf2c80 parent loader---sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@1729854 grandparent loader---null

由于根加载器在java中访问不到，所以返回null。

每一个类在JVM中都拥有一个对应的java.lang.Class对象，它提供了类结构信息的描述。Class对象是在装载类时由JVM通过调用类装载器中的defineClass()方法自动构造的。

Java反射机制

Class反射对象描述类语义结构，可以从Class对象中获取构造函数、成员变量、方法等类元素的反射对象，并以编程的方式通过这些反射对象对目标类对象进行操作。这些反射对象类在java.lang.reflect包中。主要的反射类有Constructor、Method、Field、ClassLoader等。

publicclass PrivateCar { private String color; protectedvoid drive(){ System.out.println("Drive private car! The color is :"+color); } } publicclass PrivateCarReflect { publicstaticvoid main(String[] args) throws Throwable { //通过类装载器获得PrivateCar类对象 ClassLoader loader = Thread.currentThread().getContextClassLoader(); Class clazz = loader.loadClass("com.quietboy.reflect.PrivateCar"); //得到实例 PrivateCar pcar = (PrivateCar)clazz.newInstance(); //访问属性，并设置属性 Field color = clazz.getDeclaredField("color"); color.setAccessible(true);//取消Java语言访问检查，以访问private变量 color.set(pcar, "红色"); //访问方法，并调用方法 Method drive = clazz.getDeclaredMethod("drive", null); drive.setAccessible(true);//取消Java语言访问检查，以访问protected方法 drive.invoke(pcar, null); } }

只要JVM的安全机制允许，反射机制可以绕过限制，访问私有变量、调用私有方法。

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