02.Class对象的理解

嘿嘿，接下来一步步拆解吧！！！

1.在标准 Java 编译过程中（通过javac编译器编译.java文件），所有类都会生成对应的.class文件

 那么要是当前程序没有用到某个类，那个类也会生成对应的.class文件吗？

• 答案是：会！
  原因是：.class文件的生成是编译阶段的行为（由javac编译器完成），而 “是否会被调用执行” 是运行阶段的行为—— 两者完全独立，编译时不会判断类是否被使用，只要源文件中定义了类，就会生成对应的.class文件。javac的职责是将.java源文件中所有类定义（无论是否被使用）转换为字节码，并生成对应的.class文件，它不分析类在运行时是否被调用、是否有用，仅负责语法校验和字节码生成。

2.ClassLoader的核心作用

• ①定位字节码：从磁盘（如classes目录）、网络（如 Applet）、内存（动态生成的字节码）等位置找到类的字节码（.class文件）

• ②读取字节码：将字节码数据读取到 JVM 内存中

• ③生成 Class 对象：将字节码解析为 JVM 可识别的格式，在方法区（Method Area）生成对应的Class对象（类的元数据），作为后续创建实例的 “模板”

3.真正开始的Class对象（前面都是做好铺垫）

• ①创建实例对象时,若类未加载，JVM 会自动加载类并创建对应的Class对象；若类已加载，则直接使用已有的Class对象

• ②获取Class对象

  • 类名.class：编译时就能确定要获取的类，效率高
  • 对象.getClass()：需要先有实例对象
  • Class.forName(全类名)：参数为全限定名（动态加载）

• ③通过Class对象实例化对象

  • a.获取无参构造器（参数列表为空）

  Constructor<?> noArgConstructor = userClass.getConstructor();
  User user = (User)noArgConstructor.newInstance();
  

  • b.获取单参构造器（参数类型为String.class）

  Constructor<?> singleArgConstructor = userClass.getConstructor(String.class);
  User user = (User)singleArgConstructor.newInstance("张三");
  

  • c. 获取私有多参构造器（参数类型为String.class, int.class）

  Constructor<?> privateConstructor = userClass.getDeclaredConstructor(String.class, int.class);
  privateConstructor.setAccessible(true); // 设置私有构造器可访问（关闭访问检查）,只要访问私有或其他不可访问的都需要
  User user = (User)privateConstructor.newInstance("李四", 20);
  

4.反射调用私有方法

• 4.1 调用私有非静态方法，必须持有实例，说明是调用该实例中的方法。
  例如：前面已经实例化 user

Method method = userClass.getDeclaredMethod("show", String.class);
method.setAccessible(true);
method.invoke(user, "余");

必须得通过 class 对象才能进行反射，class 对象是反射的唯一入口。
反射的本质是：程序运行时，通过Class对象（类的元数据）动态获取目标结构信息（方法、属性等），并突破 JVM 访问权限限制操作这些成员的机制。如果没有Class对象查找函数，你根本不知道user里有没有add函数、参数需要什么类型、返回值是什么，就像 “闭着眼睛找钥匙开门”，完全摸黑。
一句话戳破：实例里有 “函数的执行能力” 但没有 “函数的描述信息”，Class对象里有 “函数的描述信息” 但没有 “执行能力”，反射就是拿Class的 “描述信息” 去指导实例的 “执行能力”。

• 4.2 调用私有静态方法，不用持有实例，静态方法归属于类本身而非实例。
  注意：Class的具体实例才能执行，故method.invoke第一个参数传null即可。

总结

Class对象是 “人的技能说明书”帮你找到他的隐藏技能、知道让他怎样做，没有说明书， 你连他会什么都不知道，更没法让他做指定的事。
Class对象只存在 “函数的描述信息”（方法名、访问权限、返回值类型、参数类型、该方法所在字节码），没有提供获取方法体代码的 API。“能执行方法” 是因为 JVM 从方法区加载了执行步骤，而非Class对象操作的。Class元数据中存储了方法的入口地址。