反射 - 《设计模式-反射-JVM》

一、反射
二、 JVM

一、反射

Student stu = new Student();
编译期检测当前对象的实例化是否正确
运行期只能创建Student类型的对象
stu.toString();
编译期检测当前对象的方法是否正确
运行期只能调用当前对象的toString()方法

1. 反射概述

 反射本质是一种实现动态编程的机制<br />     在运行阶段才确定创建何种类型的对象和调用何种方法的机制<br />     具体创建的对象和调用的方法由反射的具体来决定

反射机制实现
在运行阶段，获取一个任意一个类的所有信息（属性，方法，构造方法）
调用任意一个对象的方法和属性

2.作用

 java中大部分的框架底层都使用反射<br />    访问加载到jvm中的类的内部信息<br />    获取已经加载的类的成员属性，类的方法，类的构造方法<br />     提高程序的灵活性，降低耦合

3.类加载器、类装载器

分类：
启动类加载器：bootstrap
由类加载器：boostrap
由本地代码实现（由c/c++）,负责装载jre中的核心类库，例如jre目录下rt.jar，charsets.jar等等

类加载器：extension
由ExtClassLoader类的实现，负责加载jar扩展目录ext下的jar中的类

类加载器：system<br />          由AppClassLoader类实现，负责加载classpath路径下的类<br />   关系：<br />          system 继承 extension 继承 bootstrap

双亲委派加载机制：
双亲委派加载机制，在类装载时，将装载任务委派给父类加载器，依次向上递归，如果父类加载器能完成装载任务，则直接装载如果无法完成，则让其子类加载

安全性：避免加载子类自定义的系统类（父类已经加载了，并且只加载指定目录下的类）
避免一个类加载多次

装载过程：
1.装载：
查找和导入.class字节码文件
2.链接：
检查，检查当前加载的.class字节码文件是否正确
准备，给类中的静态属性分配储存空间
解析，将符号引用转换成直接引用

 3.初始化：<br />           对静态变量，静态代码块进行初始化操作<br />     4.使用<br />     5.卸载<br />

4. Class类（类型，加载到jvm中的字节码在内存中的表现类型）

Class类的实例表示正在运行的java应用程序中的类/接口
Class类对象
类字节码
类的所有信息
属性、方法、构造方法
获取Class类对象：
1. Class.forName(String fullPath)的方法获取参数指定的类型的Class对象(推荐)
2. 数据类型.class 的方式获取对应的Class对象
3. 对象.getClass()的方式获取对应的Class对象
4. 使用包装类.TYPE的方式获取对应基本类型的Class对象

注意：int.class 和 Integer.class的区别

常用的方法：
static Class<?>forName(String className)
获取参数指定的类型的Class对象
T newInstance（）
创建此 Class 对象锁表示的类的一个新实例
Constructor getConstructor(Class<?>… parameterTypes)
返回一个 Constructor 对象，它反映此 Class 对象表示的类的指定公共构造方法
Field getField(String name)
返回一个 Field 对象，它反映此 Class 对象所表示的类或接口的指定公共成员字段。
Field[] getFields()
返回一个包含某些 Field 对象的数组，这些对象反映此 Class 对象所表
示的类或接口的所有可访问公共字段。
Method getMethod(String name, Class<?>… parameterTypes)
返回一个 Method 对象，它反映此 Class 对象所表示的类或接口的指定公共成员方法。
Method[] getMethods()
返回一个包含某些 Method 对象的数组，这些对象反映此 Class 对象所表示的类或接口（包括那些由该类或接口声明的以及从超类和超接口继承的那些的类或接口）的公共 member 方法。

5.Constructor类（构造方法类）

   用于描述某一个具体的构造方法类<br />       获取：<br />              Constructor<T>getConstructor(Class<?>....parameterTypes)<br />              Constructor<?>[] getConstructors()
  常用方法：<br />          T newInstance(Object... initargs);<br />       通过构造器对象实例化字节码文件对应的类的实例，参数列表传递实际参数<br />

6. Field类

  用于描述某一个成员属性类<br />     获取：<br />            Field getField(String name)   获取公共的属性对象，可以获取继承的公共属性对象<br />            Field getDeclaredField(String name)  获取在当前类中申明属性对象<br />            Field[] getFields()  <br />            Field[] getDeclaredFields()<br />           注意：在访问私有属性对象时，需要调用setAccessible(true)，才允许操作<br />    常用方法：<br />    Object get(Object obj)  <br />         返回指定对象上此 Field 表示的字段的值。    <br />    void set(Object obj, Object value)  <br />         将指定对象变量上此 Field 对象表示的字段设置为指定的新值。

7. Method类

        用于描述某一个成员方法<br />            Method getMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)  <br />            Method[] getMethods()  <br />            Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>... parameterTypes)  <br />            Method[] getDeclaredMethods()

二、 JVM

        java virtual machine 加载运行java应用<br />           JDK    >  JRE  >  JVM

1. JVM运行时数据区域

程序计数器
java虚拟机栈/本地方法栈
堆和方法区
运行时常量池
直接内存
2.程序计数器
记录正在执行的虚拟机字节码指定的地址
PC寄存器
每个线程都有一个程序计数器
线程私有
3. 虚拟机栈
线程私有
每一个线程都具有一个java虚拟机栈
线程中的每一个方法在被调用时，创建一个栈帧，进栈，方法执行完毕后，出栈

所有的栈帧都出栈后，线程执行完毕

栈帧中：存储局部变量，操作数，常量池引用等等信息

StackOverflowError：方法死递归，造成栈溢出

设置栈的大小：
-Xss20m 设置当前虚拟机栈的大小为20m

4. 堆

线程共享
所有对象，是GC回收的主要区域

堆的划分：
新生代 young generation：eden区+survivor0+survivor1
老年代 old generation ：
永久代（取消）： metadata space 直接内存

堆溢出：OutOfMemoryError: Java heap space
不断创建对象

反射