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Java类加载的过程是怎么实现的?

更新时间: 2020-11-20 16:55:32来源: 粤嵌教育

      Java类加载的过程是怎么实现的这个是很多想学习java或者是已经在学习java的学员都会想要了解的,java开发的话肯定是要经过很多的步骤才可以实现的,而java类加载的过程就是很重要的一步了,下面粤嵌科技就来给大家整理下。

java

  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。


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