类加载机制与反射

逃离我推掉我的手 2022-05-19 20:40 280阅读 0赞

当调用java命令运行某个Java程序时，该命令将会启动一个**Java虚拟机进程**，当运行结束，它对A类多做的修改将全部丢失，第二次运行JVM时将再次初始化A类。**两个JVM之间并不会共享数据。**

一.首先了解类有哪些加载机制？

> 1.根加载机制
> 
> 2.其他加载机制
> 
> 3.自己开发的类加载机制（完成特定功能）

2.类的的加载，连接和初始化

系统可能在第一次使用某个类时加载该类，也可能采用预加载机制加载某个类；

1.第一次使用

2.预加载

JVM进程何时终止？

1.程序运行到最后正常结束

2.程序运行到使用System.exit()或者Runtime.getRuntime().exit()代码处结束程序

3.程序执行过程中遇到未捕获的异常或错误而结束

4.程序所在平台强制结束了JVM进程

类的加载（初始化）？

1.加载

2.连接

3.初始化

类加载指的是将类的class文件读入内存，并为之创建一个java.lang.Class对象，也就是说，当程序中使用任何类时，系统都会为之创建一个java.lang.Class对象。

备注：每个类是一批具有相同特征的对象的抽象（或者说概念），而系统中所有的类实际上也是实例，它们都是java.lang.Class的实例。

类加载数据来源？

1.本地文件

2.jar包

3.网络

4.把一个java源文件动态编译，并执行加载

1.3  类的连接（三步）

验证：验证阶段用于检验被加载的类是否有正确的内部结构，并和其他类协调一致。

准备：类准备阶段则负责为类的类变量分配内存，并设置默认初始值。

解析：将类的二进制数据中的符号引用替换成直接引用。

1.4  类的初始换

这一阶段任务：虚拟机负责对类进行初始化，主要就是对类变量进行初始化。

初始化初始化两种方式：

1.声明类变量时指定初始值

2.使用静态初始化块为类变量指定初始值

jvm初始化一个类包含如下几个步骤：

1.假如这个类还没有被加载和连接，则程序先加载并连接该类

2.假如该类的直接父类还没有初始化，则先初始化其直接父类（默认优先初始化顶级父类object）

3.假如类中有初始化语句，则系统依次执行这些初始化语句

1.5 类初始化的时机

当Java程序首次通过下面6种方式来使用某个类或接口时，系统就会初始化该类或接口。

1.创建类的实例

使用new 操做符来创建实例，通过反射来创建实例，通过反序列化的方式来创建实例。

2.调用某个类的类方法（静态方法）

3.访问某个类或接口的类变量，或为该类变量赋值

4.使用反射方式来强制创建某个类或接口对应的java.lang.Class对象

5.初始化某个类的子类。

当初始化某个类的子类时，该子类的所有父类都会被初始化。

6.直接使用java.exe命令来运行某个主类

当运行某个主类时，程序会先初始化该主

class Tester {
    	static {
    		System.out.println("Tester类的静态初始化块。。。。。。。。。");
    	}
    }
    
    public class ClassLoaderTest {
    	public static void main(String[] args) throws Exception {
    		ClassLoader c1 = ClassLoader.getSystemClassLoader();
    		// 下面的语句仅仅是加载Tester类
    		c1.loadClass("com.lxy.Tester");
    		System.out.println("系统加载Tester类");
    		// 下面语句才会初始化Tester类
    		Class.forName("com.lxy.Tester");
    	}
    }c1.loadClass("com.lxy.Tester");
    		System.out.println("系统加载Tester类");
    		// 下面语句才会初始化Tester类
    		Class.forName("com.lxy.Tester");
    	}
    }

控制台输出：

系统加载Tester类
    Tester类的静态初始化块。。。。。。。。。

上面程序中的两行字体代码中都用到了Tester类，但第一行粗体字代码只是加载Tester类，并不会初始化Tester类。

从上面运行结果可以看出，必须等到执行Class.forName("Tester")时才完成对Tester类的初始化。

二.类加载器

类加载器负责将.class文件（可能在磁盘上，也可能在网络上）加载到内存中，并为之生成对应的java.lang.Class对象。

1.在java中，一个类名用其权限定类名（包括包名和类名）作为标识；

2.在JVM中，一个类名用其全限定类名和其类加载器作为其唯一标识。例如：Person.pg.k1和Person.pg.k2,它们所加载的类也是完全不同，互不兼容的。

//获取根类加载器所加载的全部URL数组
            URL[] urLs = Launcher.getBootstrapClassPath().getURLs();
            //遍历，输出根类加载器加载的全部RUL
            for (int i = 0; i < urLs.length; i++) {
                System.out.println(urLs[i].toExternalForm());
            }

运行结果：

file:/C:/develop/java/jdk1.8/jre/lib/resources.jar  
file:/C:/develop/java/jdk1.8/jre/lib/rt.jar  
file:/C:/develop/java/jdk1.8/jre/lib/sunrsasign.jar  
file:/C:/develop/java/jdk1.8/jre/lib/jsse.jar  
file:/C:/develop/java/jdk1.8/jre/lib/jce.jar  
file:/C:/develop/java/jdk1.8/jre/lib/charsets.jar  
file:/C:/develop/java/jdk1.8/jre/lib/jfr.jar  
file:/C:/develop/java/jdk1.8/jre/classes  
file:/C:/Users/v-lixy55/.IntelliJIdea2017.3/system/captureAgent/debugger-agent-storage.jar

--------------------

2.类加载器  
类加载器负责将.class文件（也可能在磁盘上，也可能在网络上）加载到内存中，并为之生成对应的java.lang.Class对象。  
2.1 类加载器简介  
类加载器负责加载所有的类，系统为所有被载入内存中的类生成一个java.lang.Class对象。一旦一个类被加载入jvm中，同一个类就不会被再次载入了（唯一）。  
唯一：在java中，一个类名用其全限定类名（包括包名和类名）作为标识，但在jvm中，一个类用其全限定类名和其类加载器作为其唯一标识。  
当JVM启动时，会形成由三个类加载器组成的初始类加载器层次结构。  
1.Bootstrap ClassLoader:根类加载器。  
2.Extension ClassLoader:拓展类加载器。  
3.System ClassLoader:系统类加载器。

备注：

1.程序之所以可以使用String,System这些类库，因为这些核心类库都在C:/develop/java/jdk1.8/jre/lib/rt.jar文件中。  
2.ExtensionClassloader被称为拓展类加载器，它负责加载JRE的拓展目录（%JAVA\_HOME%/jre/lib/ext或者由java.ext.dirs系统属性指定的目录）中JAR包的类。  
3.通过这种方式，就可以为Java拓展核心类以外的新功能，只要把自己开发的类打包程JAR文件，然后放入JAVA\_HOME/jre/lib/ext路径即可（对于本书的安装环境来说，拓展路径为：C:/develop/java/jdk1.8/jre/lib/ext）  
4.SystemClassloader被