标签:接受 指定 runtime 序列化 委托 使用 阶段 instance 虚拟机
一、类的加载连接初始化
1)JVM和类
当我们调用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,该程序启动的多个线程,都处于该java虚拟机进程,当系统出现一下几种情况,JVM进程终止
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接受
4.程序所在平台强制结束了JVM进程
2)类的加载
当程序主动使用某个类,如果该类还未加载到内存,则系统会通过加载连接初始化3个步骤对该类进行初始化。(将类的class文件读入内存,并为之创建一个java.lang.Class对象)
类的加载由类加载器来完成,类加载器通常由JVM提供,JVM所提供的这些类加载器称为系统类加载器,也可以通过基础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,通常有以下几种来源。
1.从本地文件系统加载class文件,
2.从JAR包加载class文件,如JDBC
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
java虚拟机允许预先加载类,而不用等到首次使用该类时才进行加载
3)类的连接
当类被加载之后,系统为之生成一个对应的Class文件,接着将会进入连接阶段,连接阶段负责把类的二进制数据合并到JAR中,类的连接又分为
1.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
2.准备:类准备阶段负责为类的静态FIeld分配内存,并设置默认初始值
3.解析:将类的二进制数据中的符号引用替换成直接引用
4)初始化
在类的初始化阶段,虚拟机负责对类进行初始化,主要就是对静态Field进行初始化。
5)类的初始化时机
1.创建类的实例,包括:new,反射,反序列化
2.调用某个类的静态方法
3.访问某个类或接口的静态Field,或为该静态Field赋值
4.使用反射强制创建某个类或接口对应的java.lang.Class对象,例如:Class.forName("Person"),如果系统还未初始化Person类,则会进行初始化
5.初始化某个类的子类,其所有父类都会进行初始化
6.直接使用java.exe命令允许某个主类
注意:对于一个Final 静态变量,如果该Field的值在编译时就确定下来,那么这个相当于宏变量,java编译器会在编译时直接把出现该Field的地方替换为值,因此程序使用该静态Field也不会初始化该类
如果该值不能在编译时确定下来,则会引起初始化。
二、类加载器
1)类加载器简介
类加载器负责将.class文件(可能在磁盘,也可能在网络)加载到内存中,并为之生成对应的java.lang.Class对象。
一旦一个类被加载到内存,同一个类就不会被再次载入了。在java中,一个类使用全限定名称作为标指,但在JVM中,一个类使用其全限定名称和其类加载器作为唯一标指(用来判断是否是同一个类)
当JVM启动时,会形成3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:扩展类加载器
3.System ClassLoader:系统类加载器
Bootstrap ClassLoader被称为引导类加载器,它负责加载java核心类,在sun的JAM中,当执行java.exe命令时,使用-Xbootclasspath选项或使用-D选项指定sun.boot.class.path系统属性值可以指定加载附加的类,根类加载器非常特殊,它并不是java.lang.ClassLoader类的子类,而是JVM自身实现。
2)类的加载机制
JVM类加载机制主要有以下三种
1.全盘负责:当一个类加载器负责加载某个Class时,该Class所依赖的和引用的其他Class也将由该类加载器负责载入,除非显示使用另外一个类加载器
2.父类委托:先让父类加载器试图加载该Class,只有在父类加载器无法加载时,才尝试从自己的类路径中加载该类
3.缓存机制:缓存机制将会保证所有加载过的Class都会被缓存,当程序中需要使用某个Class时,类加载器先从缓存区中搜寻该Class,只有当缓存区中不存在该Class对象时,系统才会读取该类的二进制数据,并将其转换成Class对象,存入缓存区中,这就是为什么修改Class后,必须重新起点JVM,程序所做的修改才会生效。
类加载器层次结构:根类加载器<—扩展类加载器<—系统类加载器<—用户类加载器
三、反射
有时,程序在运行时,接收到外部传入的一个对象,该对象在编译时类型是Object,但程序又需要调用该对象运行时类型的方法。
1)获得Class对象
上面已经介绍过,每个类被加载之后,系统就会为该类生成一个对应的Class对象,则通过该Class对象就可以访问到JVM中对应的类
1.使用Class类的forName(String clazzName)静态方法,该方法传入某个类的全限定名称
2.调用某个类的class属性获取该类的Class对象
3.调用某个对象的getClass方法,该方法时java.lang.Object的一个方法,
相比之下,第二种方式有以下优点:1.代码更安全,程序在编译阶段就可以检查要访问的Class对象是否存在 2.程序性能更好,因为这种方式无需调用方法
使用第一种方法,该方法会抛出一个ClassNotFoundException异常
2)从Class中获取信息
3)使用反射生成并操作对象
1.创建对象
有两种方式
1.1使用Class对象的neInstance()方法来创建该Class对象对应类的实例,这种方式要求该Class对象的对应类有默认构造器,而执行newInstance()方法实质是利用默认构造器来创建该类的实例。
1.2先使用Class对象获取指定Constructor对象,在调用Constructo对象的newInstance()方法来创建该Class对象对应类的实例,通过这种方式可以选择使用指定构造器来创建。
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