Java类加载的过程概述

时间：2020-11-05 16:20
发布：宁波达内培训
来源：疑难解答

一. 类的加载概述

当程序要使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，则系统会通过加载、连接、初始化三步来实现对这个类进行初始化。

1. 加载：是将class文件读入内存，并为之创建一个Class对象。任何类被使用时系统都会建立一个Class对象。

2. 连接：

(1)验证是否有正确的内部结构，并和其他类协调一致。

(2)准备负责为类的静态成员分配内存，并设置默认初始化值。

(3)解析将类的二进制数据中的符号引用替换为直接。

3. 初始化：就是我们以前讲过的初始化步骤。

二. 类加载时机

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

1. 创建类的实例。

2. 访问类的静态变量，或者为静态变量赋值。

3. 调用类的静态方法。

4. 初始化某个类的子类。

5. 直接使用Java.exe命令来运行某个主类。

6. 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。

三. 类加载器的概述和分类

1. 类加载器负责将.class文件加载到内存中，并为之生成对应的Class项，在Java中，类装载器把一个类装入JVM中，要经过以下步骤：

(1)装载：查找和导入Class文件;

(2)链接：把类的二进制数据合并到JRE中;

校验：检查载入Class文件数据的正确性;

准备：给类的静态变量分配存储空间;

解析：将符号引用转成直接引用;

(3)初始化：对类的静态变量，静态代码块执行初始化操作

(4)当JVM启动时，会形成由三个加载器组成的初始类加载器层次结构：

Bootstrap ClassLoader 根类加载器

Extension ClassLoader 扩展类加载器

System ClassLoader 系统类加载器

2. 类加载器的作用

Bootrap ClassLoader被称为引导(也称为原始或跟)类加载器，它负责加载Java的核心类。跟类加载器不是Java.lang.ClassLoader的子类，而是JVM自身实现的。在JDK中JRE的lib目录下rt.jar文件中。

Extension ClassLoader负责加载JRE拓展目录中的JAR包的类，它的父类加载器是跟类加载器。在JDK中JRE的lib目录下ext目录。

System ClassLoader负责在JVM启动时加载来自Java命令的-classpath选项、Java.class,path系统属性，或CLASSPATH指定的jar包和类历经。系统可通过ClassLoader的静态方法或区该系统类加载器。如果没有特别指定，则用户自定义的类加载器都已类加载器作为父加载器。

四. 反射概述

JAVA反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法，同时对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性，这种动态获取的信息以及动态调用对象方法的功能称为Java语言的反射机制。 1. 要想解剖一个类,必须先要获取到该类的字节码文件对象，而解剖使用的就是Class类中的方法，所以先要获取到每一个字节码文件对应的Class类型的对象。 2. 每个类被加载后，系统会为该类生成一个对应的Class对象，通过该Class对象可以访问到JVM中的这个类。

获得Class对象通常有三种方式：

(1)使用Class类的forName(String clazz)静态方法。

(2)调用某个类的class属性来获取该类的的Class对象。

(3)调用某个对象的getClass()方法，该方法是Object类的一个方法。