Java 反射 Class类

Java 反射 Class类

@author ixenos

摘要：Class类在反射中的地位、构造Class对象的三种方式、Class对象构造对应类型对象的三种方式

Class类在反射中的地位

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位于java.lang下的Class类是位于java.lang.reflect下的Constructor类、Method类、Field类和Array类的入口类

-Class类　　代表一个类

-Field类　　代表类的成员变量（也成为类的属性、域）

-Array类　　提供了动态创建数组、以及访问数组元素的静态方法

-Method类　　代表类的方法

-Constructor类　　代表类的构造方法

构造Class对象的三种方式

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0.前言：

为了使用类而做的准备工作包括三个步骤：

1）加载：类加载器查找字节码（一般在classpath中找），从字节码创建一个Class对象

2）链接：验证字节码，为静态域（只是static修饰的域，不包含static final ）分配存储空间，解析此类对其他类的所有引用

3）初始化：若该类有超类，对其初始化，执行静态初始化器和静态初始化块。这是对类的初始化

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***static final int = 47 是编译期常量，不需要对类进行初始化就可以读取

***static final int = Random.nextInt(100)  是运行时常量，这种一般要在对象创建后才会运行，超过初始化的阶段了！

***static int = 47 是非常数的静态域，不是常量，更不是编译期常量，链接阶段只分配存储空间，初始化阶段才初始化

1.Class类的forName静态方法（自动初始化）

只知道对应类型名时，使用Class.forName(String name) 动态生成Class<String>对象，name是完全限定名

forName

public static Class<?> forName(String className)
                        throws ClassNotFoundException
返回与带有给定字符串名的类或接口相关联的 Class 对象。调用此方法等效于：
  Class.forName(className, true, currentLoader)

其中 currentLoader 表示当前类的定义类加载器。
例如，以下代码片段返回命名为 java.lang.Thread 的类的运行时 Class 描述符。

   Class t = Class.forName("java.lang.Thread")

调用 forName("X") 将导致命名为 X 的类被初始化。

参数：
className - 所需类的完全限定名。
返回：
具有指定名的类的 Class 对象。
抛出：
LinkageError - 如果链接失败
ExceptionInInitializerError - 如果此方法所激发的初始化失败
ClassNotFoundException - 如果无法定位该类

API文档描述

2.Object类对象自带getClass方法（已经初始化）

通过已经存在的对象，即持有对应类型对象的引用时，使用对象的getClass()（属于根类Object的一部分），如new Integer(1).getClass()将返回Integer.class，而此时的类型对象也必定是在运行中了，所以已经初始化

3.使用类字面常量（不会自动初始化）

例如 Fancy.class、String.class、Integer.TYPE

1）类字面常量应用于：普通类（包含包装类哟）、接口、数组、基本数据类型

***基本数据类型 使用标准字段TYPE，这是个指向基本数据类型的Class对象的引用

***例如int.class等价于Integer.TYPE，但是不等价于Integer.class

2）使用".class"来创建Class对象的引用时，不会自动地初始化该Class对象。

那为什么不会自动初始化呢？由补充内容可知初始化被延迟到了对静态(static)方法（构造器等同于隐式静态）或者非常数(final)静态域进行首次引用时才执行，而引用类字面常量在运行时只是到了加载和链接的阶段

Class对象构造对应类型对象的三种方式

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无参构造

1.Class对象的newInstance方法（不能传递参数）

先获得Class对象，然后通过Class对象的newInstance方法直接生成

 Class<?> classType = String.class;
 Object obj = classType.newInstance();

newInstance
public T newInstance()
              throws InstantiationException,
                     IllegalAccessException创建此 Class 对象所表示的类的一个新实例。如同用一个带有一个空参数列表的 new 表达式实例化该类。如果该类尚未初始化，则初始化这个类。
注意，此方法传播 null 构造方法所抛出的任何异常，包括已检查的异常。使用此方法可以有效地绕过编译时的异常检查，而在其他情况下编译器都会执行该检查。 Constructor.newInstance 方法将该构造方法所抛出的任何异常包装在一个（已检查的）InvocationTargetException 中，从而避免了这一问题。 

返回：
此对象所表示的类的一个新分配的实例。
抛出：
IllegalAccessException - 如果该类或其 null 构造方法是不可访问的。
InstantiationException - 如果此 Class 表示一个抽象类、接口、数组类、基本类型或 void； 或者该类没有 null 构造方法； 或者由于其他某种原因导致实例化失败。
ExceptionInInitializerError - 如果该方法引发的初始化失败。
SecurityException - 如果存在安全管理器 s，并满足下列任一条件：
调用 s.checkMemberAccess(this, Member.PUBLIC) 拒绝创建该类的新实例
调用者的类加载器不同于也不是当前类的类加载器的一个祖先，并且对 s.checkPackageAccess() 的调用拒绝访问该类的包 

API文档描述

2.Contructor对象的newInstance方法（不填参数就和1.一样）

先获得Class对象，然后通过Class对象生成Constructor对象，通过Constructor对象的newInstance方法生成

 Class<?> classType = Customer.class;
 //Class[]数组对应形参类型、个数，这里为空
 Constructor cons = classType.getConstructor(new Class[]{});
 //Object[]数组对应传入的实参的类型、个数，这里为空
 Object obj = cons.newInstance(new Object[]{});

getConstructor
public Constructor<T> getConstructor(Class<?>... parameterTypes)
                              throws NoSuchMethodException,
                                     SecurityException返回一个 Constructor 对象，它反映此 Class 对象所表示的类的指定公共构造方法。parameterTypes 参数是 Class 对象的一个数组，这些 Class 对象按声明顺序标识构造方法的形参类型。 如果此 Class 对象表示非静态上下文中声明的内部类，则形参类型作为第一个参数包括显示封闭的实例。
要反映的构造方法是此 Class 对象所表示的类的公共构造方法，其形参类型与 parameterTypes 所指定的参数类型相匹配。 

参数：
parameterTypes - 参数数组
返回：
与指定的 parameterTypes 相匹配的公共构造方法的 Constructor 对象
抛出：
NoSuchMethodException - 如果找不到匹配的方法。
SecurityException - 如果存在安全管理器 s，并满足下列任一条件：
调用 s.checkMemberAccess(this, Member.PUBLIC) 拒绝访问构造方法
调用者的类加载器不同于也不是当前类的类加载器的一个祖先，并且对 s.checkPackageAccess() 的调用拒绝访问该类的包
从以下版本开始：
JDK1.1 

API-getConstructor

newInstance
public T newInstance(Object... initargs)
              throws InstantiationException,
                     IllegalAccessException,
                     IllegalArgumentException,
                     InvocationTargetException使用此 Constructor 对象表示的构造方法来创建该构造方法的声明类的新实例，并用指定的初始化参数初始化该实例。个别参数会自动解包，以匹配基本形参，必要时，基本参数和引用参数都要进行方法调用转换。
如果底层构造方法所需形参数为 0，则所提供的 initargs 数组的长度可能为 0 或 null。 

如果构造方法的声明类是非静态上下文的内部类，则构造方法的第一个参数需要是封闭实例；请参阅Java 语言规范 第 15.9.3 节。 

如果所需的访问检查和参数检查获得成功并且实例化继续进行，这时构造方法的声明类尚未初始化，则初始化这个类。 

如果构造方法正常完成，则返回新创建且已初始化的实例。 

参数：
initargs - 将作为变量传递给构造方法调用的对象数组；基本类型的值被包装在适当类型的包装器对象（如 Float 中的 float）中。
返回：
通过调用此对象表示的构造方法来创建的新对象
抛出：
IllegalAccessException - 如果此 Constructor 对象实施 Java 语言访问控制并且底层构造方法是不可访问的。
IllegalArgumentException - 如果实参和形参的数量不同；如果基本参数的解包转换失败；如果在可能的解包后，无法通过方法调用转换将参数值转换为相应的形参类型；如果此构造方法属于枚举类型。
InstantiationException - 如果声明底层构造方法的类表示抽象类。
InvocationTargetException - 如果底层构造方法抛出异常。
ExceptionInInitializerError - 如果此方法引发的初始化失败。

API-Cons-newInstance

含参构造

3.Contructor对象的newInstance方法（填入形参类型和实际参数）

先获得Class对象，然后通过Class对象生成Constructor对象，通过Constructor对象的newInstance方法生成

 Class<?> classType = Customer.class;
 //Class[]数组对应形参类型、个数，这里为Integer.TYPE,Xenos.class,String.class
 Constructor cons = classType.getConstructor(new Class[]{Integer.TYPE, Xenos.class, String.class});
 //Object[]数组对应传入的实参的类型、个数，这里为1, new Xenos(), "Think"
 Object obj = cons.newInstance(new Object[]{1, new Xenos(), "Think"});