Java反射与JDK新特性深度解析

"Java反射与JDK新特性" 在Java编程中，反射是核心特性之一，它允许程序在运行时动态地获取类的信息并操作类的对象。反射机制提供了对类、接口、字段和方法的底层访问，使得我们可以超越编译时的约束，实现灵活的代码控制。 **A: 类的加载概述** 类的加载过程包括加载、连接和初始化三个阶段： 1. **加载**：当Java虚拟机（JVM）发现需要使用一个类时，它会通过类加载器将对应的`.class`文件读入内存，并创建一个对应的Class对象。这个Class对象包含了类的所有信息。 2. **连接**：连接阶段又分为验证、准备和解析三个子阶段： - 验证：确保.class文件的字节流符合Java语法规则，保证执行的安全性。 - 准备：为类的静态变量分配内存，并设置它们的默认初始值（如int为0，引用为null）。 - 解析：将类的符号引用转换为直接引用，便于后续的内存访问。 **B: 加载时机** 类的加载并非总是立即进行，以下情况会触发类的加载： 1. 创建类的实例。 2. 访问类的静态变量或给静态变量赋值。 3. 调用类的静态方法。 4. 使用反射API强制创建类或接口的`Class`对象。 5. 初始化类的子类。 6. 直接使用`java.exe`命令运行包含主类的程序。 **反射类加载器的概述和分类** Java的类加载器有三种主要类型： 1. **BootstrapClassLoader**：引导类加载器，加载Java的核心库，如`rt.jar`中的类。 2. **ExtensionClassLoader**：扩展类加载器，加载JRE的扩展目录（`lib/ext`）中的JAR包。 3. **SystemClassLoader**：系统类加载器，负责加载用户类路径（`classpath`）上的类和JAR包。 **C: 类加载器的作用** - BootstrapClassLoader主要负责加载JVM的基础运行库，如`java.lang.*`包中的类。 - ExtensionClassLoader用于加载JRE的扩展目录下的JAR文件，这些扩展库可以增强JVM的功能。 - SystemClassLoader则负责加载应用程序的类和库，包括`java`命令启动时指定的类路径和`classpath`环境变量中的类。 **反射概述** Java反射机制允许我们在运行时检查类的结构，创建对象并调用其方法，即使这些信息在编译时未知。这使得我们可以： 1. 动态获取类的所有属性和方法。 2. 实现动态代理，动态调用对象的方法和属性。 3. 在运行时创建和实例化类的对象。 4. 操作私有属性和方法，绕过封装限制。 要使用反射，首先需要通过`Class`类的静态方法`forName()`获取到类的字节码文件对象，然后可以通过`Class`对象获取构造器、方法、字段等信息，并进行相应的操作。反射极大地增强了Java的灵活性和可扩展性，但也可能带来性能损失，因此在实际应用中需谨慎使用。