今天学习一下Java类的加载器的一些相关知识,我们的.java文件经过编译之后形成了.class文件,这个文件就是二进制的类的描述文件,jvm要想运行,就必须将.class文件加载到jvm的内存中,而这个加载.class的组件就是类的加载器。
1、类的加载过程,可以分为三个步骤如下:
第一步装载:查找并加载.class文件
第二步连接:连接也分三小步,就是验证.class的合法性,为类的静态变量分配内存,并将其初始化为默认值;然后就是解析把类中的符号引用转换为直接引用;
第三步:初始化,类的静态变量赋予正确的初始值;
准备阶段和初始化阶段看似有点牟盾,其实是不牟盾的,如果类中有语句:private static int a = 10,它的执行过程是这样的,首先字节码文件被加载到内存后,先进行链接的验证这一步骤,验证通过后准备阶段,给a分配内存,因为变量a是static的,所以此时a等于int类型的默认初始值0,即a=0,然后到解析(后面在说),到初始化这一步骤时,才把a的真正的值10赋给a,此时a=10。
2. 类的初始化
类什么时候才被初始化:
1)创建类的实例,也就是new一个对象
2)访问某个类或接口的静态变量,或者对该静态变量赋值
3)调用类的静态方法
4)反射(Class.forName("com.lyj.load"))
5)初始化一个类的子类(会首先初始化子类的父类)
6)JVM启动时标明的启动类,即文件名和类名相同的那个类
只有这6中情况才会导致类的类的初始化。
类的初始化步骤:
1)如果这个类还没有被加载和链接,那先进行加载和链接
2)假如这个类存在直接父类,并且这个类还没有被初始化(注意:在一个类加载器中,类只能初始化一次),那就初始化直接的父类(不适用于接口)
3)加入类中存在初始化语句(如static变量和static块),那就依次执行这些初始化语句。
3.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这个类的java.lang.Class对象,用来封装类在方法区类的对象。看下面2图
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
加载类的方式有以下几种:
1)从本地系统直接加载
2)通过网络下载.class文件
3)从zip,jar等归档文件中加载.class文件
4)从专有数据库中提取.class文件
5)将Java源文件动态编译为.class文件(服务器)
JVM的类加载是通过ClassLoader及其子类来完成的,类的层次关系和加载顺序可以由下图来描述:
1)Bootstrap ClassLoader
负责加载$JAVA_HOME中jre/lib/rt.jar里所有的class,由C++实现,不是ClassLoader子类
2)Extension ClassLoader
负责加载java平台中扩展功能的一些jar包,包括$JAVA_HOME中jre/lib/*.jar或-Djava.ext.dirs指定目录下的jar包
3)App ClassLoader
负责记载classpath中指定的jar包及目录中class
4)Custom ClassLoader
属于应用程序根据自身需要自定义的ClassLoader,如tomcat、jboss都会根据j2ee规范自行实现ClassLoader
加载过程中会先检查类是否被已加载,检查顺序是自底向上,从Custom ClassLoader到BootStrap ClassLoader逐层检查,只要某个classloader已加载就视为已加载此类,保证此类只所有ClassLoader加载一次。而加载的顺序是自顶向下,也就是由上层来逐层尝试加载此类。