
当程序主动使用某个类时,如果该类还未被加载到拦槐内存中,系统会通过加载,连接,初始化三个步骤来对该类进行初始化,JVM将会连续完成这三个步骤,也把这三个步骤统称为类加载或类初始化。
类加载指的是将类Class文件读入内存,并为之创建一个java.lang.Class对象,也就是说程序使用任何类时,系统都会为之建立一个java.lang.Class对象。
类是某一类对象的抽象,类是概念层次的东西,但类也是一种对象,每个类是一批具有相同特征的对象的抽象,而系统中所有类,它们实际上也是对象,都是java.lang.Class的实例。
类的加载由类加载器完成,类加载器通常由JVM提供,这些类加载器也是所有程序运行的基础,JVM提供的这些类加载器通常被称为系统类加载器,开发者也可以通过继承ClassLoader基类来创建自己的类加载器。
通过使用不同的类加载器,可以从不同来源加载类的二进制数据,通常有如下几种来源:1.从本地文件系统来加手掘载Class文件,这是大部分实例程序的类加载方式。
2从jar包中加载class文件,如JDBC编程时用到的数据库驱动类就是放在jar文件中,JVM可以从jar文件中直接加载该Class文件。
3.通过网络加载class文件。
4.把一个java源文件动态编译,并执行加载。
加载,汉语词语,字面意思是增加装载量。简薯友现多用于计算机相关领域,表示启动程序时文件或信息的载入。
1,类的加载
每个开发人员对java.lang.ClassNotFoundExcetpion这个异常肯定都不陌生,这背后就涉及到了java技术体系中的类加载。Java的类加余穗载机制是技术体系中比较核心的部分,虽然和大部分开发人员直接打交道不多,但是对其背后的机理有一定理解有助于排查程序中出现的类加载失败等技术问题,对理解java虚拟机的连接模型和java语言的动态性都有很大帮助。
那么什么是类的加载?
类的加载指的是将类的.class文件中的二进制数据读入到内存中,将其放在运行时数据区的方法区内,然后在堆区创建一个java.lang.Class对象,用来封装类在方法区内的数据结构。类的加载的最终产品是位于堆区中的Class对象,Class对象封装了类在方法区内的数据结构,并且向Java程序员提供了访问方法区内的数据结构的接口。
类加载器是Java语晌搭言的一个创新,也是Java语言流行的重要原因之一。它使得Java类可以被动态加载到Java虚拟机中并执行。类加载器从JDK1.0就出现了,最初是为了满足JavaApplet的需要而开发出来的。JavaApplet需要从远程下载Java类文件到浏览器中并执行。现在类加载器在Web容器和OSGi中得到了广泛的使用,而类加载器并不需要等到某个类被“首次主动使用”时再加载它,JVM规范允许类加载器在预料某个类将要被使用时就预先加载它,如果在预先加载的过程中遇到了.class文件缺失或存在错误,类加载器必须在程序首次主动使用该类时才报告错误(LinkageError错误)如果这个类一直没有被程序主动使用,那么类加载器就不会报告错误。
2,类的生命周期
类加载的过程中包括有加载,验证,准备,解析,初始化五个阶段。而需要注意的是在这五个阶段中,加载、验证、准备和初始化这四个阶段发生的顺序是确定的,而解析阶段则不一定,它在某些情况下可以在初始化阶段之后开始,这是为了支持Java语言的运行时绑定(也成为动态绑定或晚期绑定)。另外注意这里的几个阶段是按顺序开始,而不是按顺序进行或完成,因为这些阶段通常都是互相交叉地混合进行的,通常在一个阶段执行的过程中调用或激活另一个阶段。
加载:查找并加载类的二进制宴毁拿数据
加载时类加载过程的第一个阶段,在加载阶段,虚拟机需要完成以下三件事情:
1、通过一个类的全限定名来获取其定义的二进制字节流。(并没有指明要从一个Class文件中获取,可以从其他渠道,譬如:网络、动态生成、数据库等)
2、将这个字节流所代表的静态存储结构转化为方法区的运行时数据结构。
3、在Java堆中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象,作为对方法区中这些数据的访问入口。
相对于类加载的其他阶段而言,加载阶段(准确地说,是加载阶段获取类的二进制字节流的动作)是可控性最强的阶段,电脑培训http://www.kmbdqn.cn/发现因为开发人员既可以使用系统提供的类加载器来完成加载,也可以自定义自己的类加载器来完成加载。
java反射和类装载反射机制:
Person p=new Person()
这是什么?当然是实例化一个对象了.可是这种实例化对象的方法存在一个问题,那就是必须要知道类名才可以实例化它的对象,这样我们在应用方面就会受到限制.那么有没有这样一种方式,让我们不知道这个类的类名就可以实例化它的对象带掘呢?Thank Goodness!幸亏我们用的是java, java就提供蠢腊核了这样的机制.
1).java程序在运行时可以获得任何一个类的局羡字节码信息,包括类的修饰符(public,static等),基类(超类,父类),实现的接口,字段和方法等信息.
2).java程序在运行时可以根据字节码信息来创建该类的实例对象,改变对象的字段内容和调用对象方法.
这样的机制就叫反射技术.可以想象光学中的反射,就像我们照镜子,镜子中又出现一个自己(比喻可能不太恰当,但是足以表达清楚意思了).反射技术提供了一种通用的动态连接程序组件的方法,不必要把程序所需要的目标类硬编码到源程序中,从而使得我们可以创建灵活的程序.
反射的实现步骤( 不问不需要答) ,
1、获取类的常用方式有三种: a) Class.forName("包名.类名"),最常用、推荐;b) 包名.类名.class 最简捷;c) 对象.getClass 的方式获得。
2、对象的实例化,上面已经获取了类,只需要调用类的实例化方法,类.newInstance()便可。
3、获取属性和构造等,可以参考 JavaApi 的调用,类. getDeclaredFields,类. getConstructor(..)等。
Java的反射机制是通过反射API来实现的,它允许程序在运行过程中取得任何一个已知名称的类的内部信息.反射API位于java.lang.reflect包中.主要包括以下几类:
1).Constructor类:用来描述一个类的构造方法
2).Field类:用来描述一个类的成员变量
3).Method类:用来描述一个类的方法.
4).Modifer类:用来描述类内各元素的修饰符
5).Array:用来对数组进行 *** 作.
Constructor,Field,Method这三个类都是JVM(虚拟机)在程序运行时创建的,用来表示加载类中相应的成员.这三个类都实现了java.lang.reflect.Member接口,Member接口定义了获取类成员或构造方法等信息的方法.要使用这些反射API,必须先得到要 *** 作的对象或类的Class类的实例.通过调用Class类的newInstance方法(只能调用类的默认构造方法)可以创建类的实例.这样有局限性,我们可以先冲类的Class实例获取类需要的构造方法,然后在利用反射来创建类的一个实例.
类加载机制:
类的加载机制可以分为加载-链接-初始化三个阶段,链接又可以分为验证、准备、解析三个过程。
加载:通过类的加载器查找并加载二进制字节流的过程,在堆内存中的方法区生成 一个代表这个类的 java.lang.Class 对象,作为这个类的数据请求入口。(这里可以把上面类加载器加载文件的过程描述一下(参考版本一,不作重复))。
验证:主要是对一些词法、语法进行规范性校验,避免对 JVM 本身安全造成危害; 比如对文件格式,字节码验证,无数据验证等。但验证阶段是非必须的,可以通过参数 设置来进行关闭,以提高加载的时效。
准备:对类变量分配内存,并且对类变量预初始化,初始化成数据类型的原始值, 比如 static int a=11,会被初始化成成 a=0如果是 static double a =11,则会被初始化成 a=0.0; 而成员变量只会成实例化后的堆中初始化。
解析:把常量池中的符号引用转换为直接引用的过程。
初始化:对类的静态变量和静态块中的变量进行初始化。(上面的准备阶段可以作为 预初始化,初始到变量类型的原值,但如果被 final 修饰会进行真正初始化)
上面加载、链接、初始化的各个阶段并不是彼此独立,而是交叉进行,这点很重要 。
***class.forName和 classloader的区别
Class.forName 和 ClassLoader 都是用来装载类的,对于类的装载一般为分三个阶段加载、链接、编译,它们装载类的方式是有区别。
首先看一下 Class.forName(..),forName(..)方法有一个重载方法 forName(className,boolean,ClassLoader),它有三个参数,第一个参数是类的包路径,第二个参数是boolean
类型,为 true 地表示 Loading 时会进行初始化,第三个就是指定一个加载器;当你调用class.forName(..)时,默认调用的是有三个参数的重载方法,第二个参数默认传入 true,第三个参数默认使用的是当前类加载时用的加载器。
ClassLoader.loadClass()也有一个重载方法,从源码中可以看出它默认调的是它的重载 方法 loadClass(name, false),当第二参数为 false 时,说明类加载时不会被链接。这也是两者之间最大区别,前者在加载的时候已经初始化,后者在加载的时候还没有链接。如果你需要在加载时初始化一些东西,就要用 Class.forName 了,比如我们常用的驱动加载, 实际上它的注册动作就是在加载时的一个静态块中完成的。所以它不能被 ClassLoader 加载代替。
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