反射與類別載入器
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取得.class檔案資訊 動態生成物件與操作方法 認識模組與反射的權限設定 瞭解JDK9類別載入器階層 使用ClassLoader實例
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反射與類別載入器
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- 2. 反射與類別載入器 學習目標 • 取得.class檔案資訊 • 動態生成物件與操作方法 • 認識模組與反射的權限設定 • 瞭解JDK9類別載入器階層 • 使用ClassLoader實例 2
- 4. Class與.class檔案 • Java真正需要某個類別時才會載入對應 的.class檔案 • java.lang.Class的實例代表Java應用程 式運行時載入的.class檔案 • Class類別沒有公開（public）建構式， 實例是由JVM自動產生 4
- 5. Class與.class檔案 • 可以透過Object的getClass()方法，或 者是透過.class常量（Class literal）取得每個 物件對應的Class物件 • 如果是基本型態，也可以使用對應的包裹類 別加上.TYPE取得Class物件 – 如Integer.TYPE可取得代表int的Class物件 – 如果要取得代表Integer.class檔案的Class，則必 須使用Integer.class 5
- 7. Class與.class檔案 • 載入.class檔案的時機 – 使用指定類別生成物件時 – 使用 Class.forName() – 使用java.lang.ClassLoader實例的 loadClass() • 使用類別宣告參考名稱並不會載入.class檔案 7
- 9. Class與.class檔案 • 編譯時期若使用到相關類別，編譯器會檢查 對應的.class檔案中記載之資訊，以確定是否 可完成編譯 • 執行時期使用某類別時，會先檢查是否有對 應的 Class物件，如果沒有，會載入對應 的.class檔案並生成對應的Class實例 9
- 14. 從Class獲得資訊 • 取得Class物件後，就可以取得與.class檔案 中記載的的資訊，像是套件、建構式、方法 成員、資料成員等訊息 – java.lang.Package – java.lang.reflect.Constructor – java.lang.reflect.Method – java.lang.reflect.Field – … 14
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- 19. 從Class建立物件 • 取得Class物件之後 • 呼叫Class的getConstructor()或 getDeclaredConstructor()方法 • 取得代表建構式的Constructor物件，利 用其newInstance()方法建立類別實例 19
- 25. 從Class建立物件 • 可以使用Array.set()方法指定索引設值， 或是使用Array.get()方法指定索引取值 • 比較偷懶的方式，直接當作Object[]（或 已知的陣列型態）使用 25
- 26. 從Class建立物件 • 為何要使用Array.newInstance()建立陣 列實例？ • 回顧一下9.1.7中實作過的ArrayList，如果 現在為其設計一個toArray()方法： 26
- 27. 從Class建立物件 • 現在有個使用者這麼使用ArrayList，會拋 出java.lang.ClassCastException， 告訴你不可以將Object[]當作String[] 來使用 27
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- 34. 操作物件方法與成員 • setAccessible(true)時，如果模組權限 設定上不允許，會拋出 java.lang.reflect.InaccessibleOb jectException • 就目前來說，上面的程式片段中 setAccessible(true)可以用於同一模組 的類別，然而不能用於java.base中的類別 • 因為java.base模組並沒有開放權限 34
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- 42. 當反射遇上模組 • 對於JDK8以及先前版本的JDK，就算開發者 不願意，只要程式庫的使用者運用反射，就 可以訪問類別定義的成員 • 這包括了公開、受保護與私有成員，事實上 ，在Java的生態圈中 • 有不少程式庫或框架，都依賴在這種深層反 射（Deep reflection）機制上運作 42
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- 46. 模組圖 • 一個模組在模組路徑之中，只是表示JVM可 以找到模組描述檔（module-info.class） • 不代表模組圖（Module graph）中有這個模 組，模組圖中不存在的模組，自然就找不到 模組中的類別 46
- 48. • 另一個將指定模組加入模組圖方式是，在模 組描述檔中加入requires設定 • 現有模組會依賴在requires的模組之上 • 現有模組可以讀取（read）該模組，或稱現 在模組對該模組有讀取能力（Readability） 48
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- 57. • 除了使用opens指定要開放的套件之外，也 可以使用 open module，表示開放這個模 組中全部的套件 • 如果使用了open module，那麼module中 的定義就不能再有opens的獨立設定 • 被設定為open module的模組被稱為開放 模組（Open Module） • 沒有open的模組稱為一般模組（Normal module），它們都屬於顯式模組。 57
- 58. • java.base模組中的套件使用了exports • 沒有設定opens的套件，也沒有直接open module java.base • 若採取模組化設計，就不允許其他模組在反 射時，對指定的非公開成員進行操作 58
- 59. 使用ServiceLoader • 如果Player是種API服務，更實際的場景會 是，Player會是服務的介面之一，它也許是 定義在cc.openhome.api套件之中 • ConsolePlayer是服務的具體實現，可能 定義在cc.openhome.impl套件之中 • MediaMaster是你正在設計的應用程式， 定義在cc.openhome套件之中 • 拆成三個模組 59
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- 64. JDK9類別載入器階層 • 在JDK9中，有三種層次的類別載入器負責載 入類別 – System類別載入器（也稱為Application載入器） – Platform類別載入器 – Bootstrap類別載入器 64
- 66. • System類別載入器可以載入應用程式模組路 徑、類別路徑上的類別 • Platform載入器可以載入整個Java SE 平臺 API、實作類別 • Bootstrap類別載入器是JVM內建的載入器 66
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- 68. 建立ClassLoader實例 • Bootstrap Loader、Platform Loader與System Loader在程式啟動後，就無法再改變它們的 搜尋路徑 • 可以使用URLClassLoader來產生新的類別 載入器 68
- 69. 建立ClassLoader實例 • 由同一類別載入器載入的.class檔案，只會有 一個Class實例 • 如果同一.class檔案由兩個不同的類別載入器 載入，則會有兩份不同的Class實例 69
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