今天看到一片文章Java到底是不是一种纯面向对象语言?中提到实例化对象和class对象的区别,我的理解是因为这两者存在内存区域不同,一者存放在数据共享区域,另一者存放在线程私有区域,所有才会有静态变量共享的情况。

本文引用

java中的两种对象

java作为一种面相对象的语言,在jvm中一切皆为对象。基本数据类型有其包装类,静态变量有其对应的class对象

实例对象

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public class Person {
public static void main(String[] args){
Person p = new Person();
}
}

通过new这种方式得到的我们称之为实例对象。

class对象

Class对象是没有办法用new关键字得到的,它是jvm用来保存对应的类信息的,有点类似与数据库中的元数据,描述数据的数据。
当我们讲java源文件编译为字节码class文件的时候,同时会创建一个Class对象保存在.class文件中。

同时,jvm的类加载机制会在需要的时候将.class文件和对应的Class对象加载到内存中。
所以,在源文件编译的同时也会产生一个Class对象

如何获取Class对象

Class对象是jvm用来保存实例对象的相关信息,除此之前我们可以将其看作一般的实例对象。
事实上,所有的Class对象都是类Class的实例。

  • 通过实例变量的getClass()方法获得

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    Dog dog = new Dog();
    Class d = dog.getClass();
  • 通过类Class的静态方法forName()

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    try {
    Class dog1 = Class.forName("Dog");
    } catch (ClassNotFoundException e) {
    e.printStackTrace();
    }

加载数据库驱动类

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try{
//加载MySql的驱动类
Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver") ;
}catch(ClassNotFoundException e){
System.out.println("找不到驱动程序类 ,加载驱动失败!");
e.printStackTrace() ;
}

  • 直接通过对象类文件的.class
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    Class dog2 = Dog.class;

Class对象的使用和反射

JAVA反射机制是在运行状态中,对于任意一个类,都能够知道这个类的所有属性和方法;
对于任意一个对象,都能调用它的任意一个方法和属性;
这种动态获取信息以及动态调用对象的方法称之为java的语言机制。

简而言之,我们可以通过.class逆向生成java源文件(jad反编译工具),我们可以通过反射机制访问一个类的对象属性,方法,甚至轻易改变一个私有成员。

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class Cat{
public static int count;
public int age;
private String name;
static {
count = 0;
}
public Cat(){
age = count++;
System.out.println("this is class Cat!");
}
public void run(){
}
private void ruff(){}
}

注意到我们的类中包含静态成员,私有变量,静态初始化以及私有方法。这里在提一下所谓的懒加载:当Cat.java编译成Cat.class文件后并不会立即被加载到内存,而是在它的的静态成员第一次被访问时才被加载(这么看来,Cat的默认构造方法也是静态的!)

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Class c = Cat.class;
Field[] fields = c.getDeclaredFields();
for (Field field : fields){
System.out.println(field);
}
运行结果:
public static int Cat.count
public int Cat.age
private java.lang.String Cat.name

通过Class对象拿到对应的实例对象

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try {
Cat cat = (Cat) c.newInstance();
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
}

这时候静态代码块执行了:

this is class Cat!
接下来我们做一件神奇的事情:

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try {
Class catClass = Class.forName("Cat");
Field name = catClass.getDeclaredField("name");
name.setAccessible(true); //关闭安全检查开关,提高反射速度
Cat cat2 = (Cat) catClass.newInstance();
name.set(cat2,"Aristark");
System.out.println(cat2.getName());
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchFieldException e) {
e.printStackTrace();
}

这次我们使用Class.forname()来获取Class对象,它的作用是让jvm查找并加载指定的类,也就是说Cat类的静态代码块会被执行。其次值得注意的是,我们通过Class的几个方法访问了原本不可以被访问的name属性:

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this is class Cat!
Aristark