Java中的類載入和Class.forName()；java反射機制與原理
對於大部分人來說，第一次見到class.forName(String className)這句程式碼應該是在使用jdbc方式連線資料庫的時候。但這句程式碼本質上是什麼含義，做了什麼工作呢？本文將回答此問題。
理解Class.forName方法需要一些知識鋪墊，也就是Class類的概念和類載入的概念，強烈建議參考下《類的生命週期》
Class類概念
Class類用來描述一個類的結構，比如描述一個類有哪些成員，有哪些方法等。有多種方法可以獲取一個類對應的Class類例項，比如：
- //第一種方式獲取描述Dog類結構的Class類例項
- Class<Dog> clazz = Dog.class;
- //第二種方式
- Dog d = new Dog();
- Class<Dog> clazz = d.getClass();
類載入概念
當使用一個類的時候（比如new一個類的例項），jvm會檢查此類是否被載入到記憶體，如果沒有，則會執行載入操作，載入操作的內容是，讀取類對應的class檔案資料，解析此資料，構造一個此類對應的Class類的例項，此Class類的例項描述了類的結構，並且提供了呼叫此類成員的介面。此時jvm就可以使用該類了，比如例項化此類，或者呼叫此類的靜態方法。
Java也提供了手動載入類的介面，class.forName()方法就是其中之一。
初始化引數指定的類，並且返回此類對應的Class例項。
類初始化概念
類被載入之後，jvm已經獲得了一個描述類結構的Class例項。但是還需要進行類初始化操作之後才能正常使用此類，類初始化操作就是執行一遍類的靜態語句，包括靜態變數的宣告還有靜態程式碼塊。
Class.forName方法
此方法含義是：載入引數指定的類，並且初始化它。
在jdbc連線資料庫中的應用
到這裡，不用解釋，讀者也會明白，在使用jdbc方式連線資料庫時，為什麼要執行Class.forName('驅動類名')方法了：將驅動類的class檔案裝載到記憶體中，並且形成一個描述此驅動類結構的Class類例項，並且初始化此驅動類，這樣jvm就可以使用它了，這就是Class.forName()方法的含義。
（參考《jdbc註冊驅動的三種方式》http://blog.csdn.NET/yanwushu/article/details/7574708），
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Java的反射機制是Java特性之一，反射機制是構建框架技術的基礎所在。靈活掌握Java反射機制，對大家以後學習框架技術有很大的幫助。
那麼什麼是Java的反射呢？
大家都知道，要讓Java程式能夠執行，那麼就得讓Java類要被Java虛擬機器載入。Java類如果不被Java虛擬機器載入，是不能正常執行的。現在我們執行的所有的程式都是在編譯期的時候就已經知道了你所需要的那個類的已經被載入了。
Java的反射機制是在編譯並不確定是哪個類被載入了，而是在程式執行的時候才載入、探知、自審。使用在編譯期並不知道的類。這樣的特點就是反射。
那麼Java反射有什麼作用呢？
假如我們有兩個程式設計師，一個程式設計師在寫程式的時候，需要使用第二個程式設計師所寫的類，但第二個程式設計師並沒完成他所寫的類。那麼第一個程式設計師的程式碼能否通過編譯呢？這是不能通過編譯的。利用Java反射的機制，就可以讓第一個程式設計師在沒有得到第二個程式設計師所寫的類的時候，來完成自身程式碼的編譯。
Java的反射機制它知道類的基本結構，這種對Java類結構探知的能力，我們稱為Java類的“自審”。大家都用過Jcreator和eclipse。當我們構建出一個物件的時候，去呼叫該物件的方法和屬性的時候。一按點，編譯工具就會自動的把該物件能夠使用的所有的方法和屬性全部都列出來，供使用者進行選擇。這就是利用了Java反射的原理，是對我們建立物件的探知、自審。
Class類
要正確使用Java反射機制就得使用java.lang.Class這個類。它是Java反射機制的起源。當一個類被載入以後，Java虛擬機器就會自動產生一個Class物件。通過這個Class物件我們就能獲得載入到虛擬機器當中這個Class物件對應的方法、成員以及構造方法的宣告和定義等資訊。
反射API
u反射API用於反應在當前Java虛擬機器中的類、介面或者物件資訊
u功能 —獲取一個物件的類資訊.
—獲取一個類的訪問修飾符、成員、方法、構造方法以及超類的資訊.
—檢獲屬於一個介面的常量和方法宣告.
—建立一個直到程式執行期間才知道名字的類的例項.
—獲取並設定一個物件的成員，甚至這個成員的名字是 在程式執行期間才知道.
—檢測一個在執行期間才知道名字的物件的方法
利用Java反射機制我們可以很靈活的對已經載入到Java虛擬機器當中的類資訊進行檢測。當然這種檢測在對執行的效能上會有些減弱，所以什麼時候使用反射，就要靠業務的需求、大小，以及經驗的積累來決定。
那麼如何利用反射API在執行的時候知道一個類的資訊呢？
程式碼示例：
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Method;
import javax.swing.JOptionPane;
/**
*本類用於測試反射API，利用使用者輸入類的全路徑，
*找到該類所有的成員方法和成員屬性
*/
public class MyTest {
/**
*構造方法
*/
public MyTest(){
String classInfo=JOptionPane.showInputDialog(null,"輸入類全路徑");//要求使用者輸入類的全路徑
try {
Class cla=Class.forName(classInfo);//根據類的全路徑進行類載入，返回該類的Class物件
Method[] method=cla.getDeclaredMethods();//利用得到的Class物件的自審，返回方法物件集合
for(Method me:method){//遍歷該類方法的集合
System.out.println(me.toString());//列印方法資訊
}
System.out.println("********");
Field[] field=cla.getDeclaredFields();//利用得到的Class物件的自審，返回屬性物件集合
for(Field me:field){ //遍歷該類屬性的集合
System.out.println(me.toString());//列印屬性資訊
}
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
}
public static void main(String[] args) {
new MyTest();
}
}
執行的時候，我們輸入javax.swing.JFrame，那麼執行結果如下：
public void javax.swing.JFrame.remove(java.awt.Component)
public void javax.swing.JFrame.update(java.awt.Graphics)
…………
********
public static final int javax.swing.JFrame.EXIT_ON_CLOSE
private int javax.swing.JFrame.defaultCloseOperation
…………
大家可以發現，類的全路徑是在程式執行的時候，由使用者輸入的。所以虛擬機器事先並不知道所要載入類的資訊，這就是利用反射機制來對使用者輸入的類全路徑來對類自身的一個自審。從而探知該類所擁有的方法和屬性。
通過上面程式碼，大家可以知道編譯工具為什麼能夠一按點就能列出使用者當前物件的屬性和方法了。它是先獲得使用者輸入物件的字串，然後利用反射原理來對這樣的類進行自審，從而列出該類的方法和屬性。
使用反射機制的步驟：
u匯入java.lang.relfect 包
u遵循三個步驟 第一步是獲得你想操作的類的 java.lang.Class 物件 第二步是呼叫諸如 getDeclaredMethods 的方法 第三步使用 反射API 來操作這些資訊
獲得Class物件的方法
u如果一個類的例項已經得到，你可以使用
【Class c = 物件名.getClass(); 】
例： TextField t = new TextField();
Class c = t.getClass();
Class s = c.getSuperclass();
u如果你在編譯期知道類的名字，你可以使用如下的方法
Class c = java.awt.Button.class; 或者
Class c = Integer.TYPE;
u如果類名在編譯期不知道, 但是在執行期可以獲得, 你可以使用下面的方法
Class c = Class.forName(strg);
這樣獲得Class類物件的方法，其實是利用反射API把指定字串的類載入到記憶體中，所以也叫類載入器載入方法。這樣的話，它會把該類的靜態方法和靜態屬性，以及靜態程式碼全部載入到記憶體中。但這時候，物件還沒有產生。所以為什麼靜態方法不能訪問非靜態屬性和方法。因為靜態方法和屬性產生的時機在非靜態屬性和方法之前。
程式碼示例：
package com;
public class MyTest {
public static void main(String[] args) {
TestOne one=null;
try{
Class cla=Class.forName("com.TestOne");//進行com.TestOne類載入，返回一個Class物件
System.out.println("********");
one=(TestOne)cla.newInstance();//產生這個Class類物件的一個例項，呼叫該類無參的構造方法，作用等同於new TestOne()
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
TestOne two=new TestOne();
System.out.println(one.getClass() == two.getClass());//比較兩個TestOne物件的Class物件是否是同一個物件，在這裡結果是true。說明如果兩個物件的型別相同，那麼它們會有相同的Class物件
}
}
class TestOne{
static{
System.out.println("靜態程式碼塊執行");
}
TestOne(){
System.out.println("構造方法");
}
}
以上程式碼過行的結果是：
靜態程式碼塊執行
***********
構造方法
構造方法
程式碼分析：
在進行Class.forName("com.TestOne")的時候，實際上是對com.TestOne進行類載入，這時候，會把靜態屬性、方法以及靜態程式碼塊都載入到記憶體中。所以這時候會打印出"靜態程式碼塊執行"。但這時候，物件卻還沒有產生。所以"構造方法"這幾個字不會列印。當執行cla.newInstance()的時候，就是利用反射機制將Class物件生成一個該類的一個例項。這時候物件就產生了。所以列印"構造方法"。當執行到TestOne two=new TestOne()語句時，又生成了一個物件。但這時候類已經載入完畢，靜態的東西已經載入到記憶體中，而靜態程式碼塊只執行一次，所以不用再去載入類，所以只會列印"構造方法"，而"靜態程式碼塊執行"不會列印。
反射機制不但可以例出該類物件所擁有的方法和屬性，還可以獲得該類的構造方法及通過構造方法獲得例項。也可以動態的呼叫這個例項的成員方法。
程式碼示例：
package reflect;
import java.lang.reflect.Constructor;
/**
*
* 本類測試反射獲得類的構造器物件，
* 並通過類構造器物件生成該類的例項
*
*/
public class ConstructorTest {
public static void main(String[] args) {
try {
//獲得指定字串類物件
Class cla=Class.forName("reflect.Tests");
//設定Class物件陣列，用於指定構造方法型別
Class[] cl=new Class[]{int.class,int.class};
//獲得Constructor構造器物件。並指定構造方法型別
Constructor con=cla.getConstructor(cl);
//給傳入引數賦初值
Object[] x={new Integer(33),new Integer(67)};
//得到例項
Object obj=con.newInstance(x);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
class Tests{
public Tests(int x,int y){
System.out.println(x+" "+y);
}
}
執行的結果是” 33 67”。說明我們已經生成了Tests這個類的一個物件。
Class[] a=new Class[]{Int.class}; 和Object[] b=new Object[]{new String[0]};是一樣的。 生成一個新的陣列,數組裡存的是Class型別,而第二個存放的是Object型別. 第一個把Int.class作為初始值賦給了Class[0],即[java.lang.Int] 第二個吧new String[0]作為初始值賦給了Object[0]; --------------------- 本文來自 戴----- 的CSDN 部落格 ，全文地址請點選：https://blog.csdn.net/u012572815/article/details/77196849?utm_source=copy