Day1_Java进阶_类加载器

2020.7.5 10:28:00

一、类加载基础知识概述

1. 类加载：当程序要使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，则系统会通过类的加载、类的连接、类的初始化这三个步骤来对类进行初始化。
   如果不出现意外的情况，JVM将会连续完成这三个步骤，所以有时也把这三个步骤统称为类加载或类初始化。

类的加载：

• 就是指将class文件读入内存中，并为之创建一个java.lang.Class对象。
• 任何类被使用时，系统都会为其创建一个java.lang.Class。

类的连接：

• 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。
• 准备阶段：负责为类的类变量分配内存，并设置默认初始化值。
• 解析阶段：将类的二进制数据中的符号引用替换为直接引用。

类的初始化：在该阶段，主要是对类变量进行初始化。
类的初始化步骤：

1. 若该类还未被加载和连接，则程序先加载并连接该类。
2. 若该类的直接父类还未被初始化，则先初始化其直接父类。【先初始化父类再来初始化子类】
3. 若类中有初始化语句，系统则会依次执行这些初始化语句。

【注意】：在执行第2个步骤时 ，系统对直接父类的初始化步骤也遵循初始化步骤1-3。
也就是说，直接父类还有父类的话，会继续执行步骤2先去初始化父类的操作，以此类推，所有Java虚拟机最先初始化的总是java.lang.Object类[所有类的父类]，当程序使用一个类时，系统会保证该类及其所有的父类都会被初始化。

类的初始化时机：Java程序首次通过以下几种方式来使用某个类或者接口时，系统就会【初始化该类或接口】。
【首次】：一个类载入到Java虚拟机，同一个类将不会再次载入Java虚拟机了。

• 创建类的实例
• 调用类的类方法【调用该类的静态方法时】
• 访问类或者接口的类变量，或者为该类变量赋值
• 使用反射的方式来强制创建某个类或接口对应的java.lang.Class对象
• 初始化某个类的子类【首先会初始化父类】
• 直接使用java.exe命令来运行某个主类时会初始化该类

二、类加载器

类加载器的作用： 负责将**.class文件**加载到内存中，并为之生成对应的 java.lang.Class 对象。我们需要了解这个类加载机制，让我们更好的理解程序的运行。

JVM的类加载机制：

• 全盘负责：当一个类加载器负责加载某个Class类时，该Class所依赖的和引用其他Class也将该类加载器负责载入，除非显示使用另外的一个类加载器来载入。
• 父类委托：当类加载器负责加载某个Class类时，先让父类加载器试图加载该Class类，只有在父类加载器无法加载该类的时候，才试图从自己的类路径中加载该类。
• 缓存机制：保证所有加载过的Class都会被缓存，当程序需要使用某个Class对象时，类加载器先从缓存区中搜索该Class，只有当缓存区中不存在该Class对象时，系统才会去读取该类对应的二进制数据，并将其转换为Class对象，然后存储到缓存区中。

ClassLoader：是负责加载类的对象

Java运行时具有以下的内置类加载器

• BootStrap Class Loader：它是虚拟机的内置类加载器，通常便是为 null ，并且没有父null
• Platform Class Loader【或ExtClassLoader】：平台类加载器可以看到所有平台类，平台类包括由平台类加载器或祖先定义的Java SE平台API，其是实现类和JDK特定的运行时类。
• System Class Loader：它也被称为应用程序类加载器，与平台类加载器不同，系统类加载器通常用于定义应用程序类路径，模块路径和JDK特定工具上的类。
• 类加载器的继承关系：System的父加载器为Platform，而Platform 的父加载器为BootStrap【关键】

ClassLoader中有两个方法：

• static ClassLoader getSystemClassLoader()：返回用于委派的系统类加载器。
• ClassLoader getParent()：返回父类加载器进行委派。

package com.hoqis;

/**
 * @author HoQis
 * @create 2020-07-06 10:10
 */
public class ClassLoaderDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ClassLoader c1 = ClassLoader.getSystemClassLoader();
        System.out.println("返回用于委派的系统类加载器："+c1);//AppClassLoader

        ClassLoader c2 = c1.getParent();
        System.out.println("返回父类加载器进行委派："+c2);//ExtClassLoader

        ClassLoader c3 = c2.getParent();
        System.out.println("最后的父类："+c3);//null
    }
}

打印结果：
"C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\bin\java.exe" "-javaagent:D:\_Java\_Software\IntelliJ_IDEA\IntelliJ_IDEA_2019.2.4\IntelliJ_IDEA\IntelliJ IDEA 2019.2.4\lib\idea_rt.jar=7443:D:\_Java\_Software\IntelliJ_IDEA\IntelliJ_IDEA_2019.2.4\IntelliJ_IDEA\IntelliJ IDEA 2019.2.4\bin" -Dfile.encoding=UTF-8 -classpath "C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\charsets.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\deploy.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\ext\access-bridge-64.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\ext\cldrdata.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\ext\dnsns.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\ext\jaccess.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\ext\jfxrt.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\ext\localedata.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\ext\nashorn.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\ext\sunec.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\ext\sunjce_provider.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\ext\sunmscapi.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\ext\sunpkcs11.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\ext\zipfs.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\javaws.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\jce.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\jfr.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\jfxswt.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\jsse.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\management-agent.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\plugin.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\resources.jar;C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_161\jre\lib\rt.jar;D:\_Java\_Software\IntelliJ_IDEA\IntelliJ_IDEA_2019.2.4\IntelliJ_IDEA_WorkSpace_0706\Reflect\out\production\Reflect" com.hoqis.ClassLoaderDemo
返回用于委派的系统类加载器：sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
返回父类加载器进行委派：sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@1540e19d
最后的父类：null

Process finished with exit code 0

2020.7.6 10:36:00 Complete！！！