Java 应用与开发 - 类加载和反射

# Java 应用与开发 - 类加载和反射 ## 总结 ### 一、反射机制 1. **定义** 反射机制是Java在运行时自我观察和修改行为的能力，允许程序在运行时动态加载、探知和使用未知类。 2. **主要用途** - **框架开发**：如Spring、Struts，通过反射动态加载类和调用方法，实现通用性和配置化。 - **IDE支持**：如Eclipse自动补全功能，通过反射列出类的属性和方法。 3. **常见应用场景** - Struts2框架解析`struts.xml`配置文件，动态创建Action实例并调用方法，实现请求处理。 - 反射机制允许在运行时加载、构造对象、访问成员变量和方法（包括`private`方法）。 ### 二、类的加载、连接和初始化 1. **类加载过程** - **加载**：读取类文件（`.class`），生成`Class`对象。 - **连接**：验证和准备，确保类符合规范，分配内存空间。 - **初始化**：执行类构造器``方法，初始化静态变量和代码块。 2. **类标识** 类在JVM中的唯一标识由全限定名和类加载器决定，确保不同加载器加载的类互不兼容。 ### 三、类加载器 1. **功能** 类加载器负责加载类文件，生成`Class`实例，实现类的动态加载。 2. **层次结构** - **引导类加载器**：加载JDK核心类库（如`java.lang.*`）。 - **扩展类加载器**：加载扩展库（安装在`jre/lib/ext`目录）。 - **应用类加载器**：加载应用类路径（`classpath`）下的类。 3. **特点** - **层次结构**：类加载器间形成树状结构。 - **代理模式**：子类加载器优先委托父类加载器加载类，失败后自行尝试。 ### 四、反射生成和操作对象 1. **创建对象实例** 通过`Class`类的`newInstance()`或`getDeclaredConstructor().newInstance()`创建对象。 2. **访问和调用** - **方法调用**：通过`Method.invoke()`调用方法，支持重载解析。 - **成员变量访问**：通过`Field.get()`和`set()`访问和修改字段值，`setAccessible()`绕过访问控制。 ### 五、习题 1. **简答题** - 描述JVM类初始化机制。 - 解释Java类加载器特点。 - 类加载器层次结构及其加载范围。 - 反射机制的定义及其应用场景。 2. **编程题** - 实践反射机制动态操作对象的创建和方法调用。 ### 六、学习目标 掌握反射的概念和用途，理解类加载与初始化和类加载器的结构与功能，能够使用反射API生成和操作对象。通过习题巩固对类加载、反射和动态代理的理解，提升实际应用能力。