【大数据】学习笔记 1 Java SE 第16章反射 16.2 类加载(了解)

Bertha 。 2024-03-22 14:32 63阅读 0赞

### 【大数据】学习笔记 ###

#### 文章目录 ####

*   *  【大数据】学习笔记
     *   *  1 Java SE
         *   *  第16章 反射
             *   *  16.2 类加载(了解)
                 *   *  16.2.1 类的加载过程
                     *  16.2.2 类初始化
                     *  16.2.3 类加载器
                     *  16.2.4 查看某个类的类加载器对象

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#### 1 Java SE ####

##### 第16章 反射 #####

###### 16.2 类加载(了解) ######

类在内存中完整的生命周期：加载–>使用–>卸载

###### 16.2.1 类的加载过程 ######

当程序主动使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，系统会通过加载、连接、初始化三个步骤来对该类进行初始化，如果没有意外，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。

类的加载又分为三个阶段：

（1）加载：load

就是指将类型的class字节码数据读入内存

（2）连接：link

①验证：校验合法性等

②准备：准备对应的内存（方法区），创建Class对象，为类变量赋默认值，为静态常量赋初始值。

③解析：把字节码中的符号引用替换为对应的直接地址引用

（3）初始化：initialize（类初始化）即执行类初始化方法，大多数情况下，类的加载就完成了类的初始化，有些情况下，会延迟类的初始化。

![在这里插入图片描述][f8702277c7594d278134beb18d573a07.png_pic_center]

###### 16.2.2 类初始化 ######

1、哪些操作会导致类的初始化？

（1）运行主方法所在的类，要先完成类初始化，再执行main方法

（2）第一次使用某个类型就是在new它的对象，此时这个类没有初始化的话，先完成类初始化再做实例初始化

（3）调用某个类的静态成员（类变量和类方法），此时这个类没有初始化的话，先完成类初始化

（4）子类初始化时，发现它的父类还没有初始化的话，那么先初始化父类

（5）通过反射操作某个类时，如果这个类没有初始化，也会导致该类先初始化

> 类初始化执行的是()，该方法由（1）类变量的显式赋值代码（2）静态代码块中的代码构成

package com.dingjiaxiong.init;
    
    /**
     * @Projectname: BigDataStudy
     * @Classname: ClassInitialize
     * @Author: Ding Jiaxiong
     * @Date:2023/4/28 14:33
     */
    
    class Father {
        
        static {
        
            System.out.println("main方法所在的类的父类(1)");//初始化子类时，会初始化父类
        }
    }
    
    public class ClassInitialize extends Father {
        
        static {
        
            System.out.println("main方法所在的类(2)");//主方法所在的类会初始化
        }
    
        public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        
            new A();//第一次使用A就是创建它的对象，会初始化A类
    
            B.test();//直接使用B类的静态成员会初始化B类
    
            Class clazz = Class.forName("com.dingjiaxiong.init.C");//通过反射操作C类，会初始化C类
        }
    }
    
    class A {
        
        static {
        
            System.out.println("A类初始化");
        }
    }
    
    class B {
        
        static {
        
            System.out.println("B类初始化");
        }
    
        public static void test() {
        
            System.out.println("B类的静态方法");
        }
    }
    
    class C {
        
        static {
        
            System.out.println("C类初始化");
        }
    }

![在这里插入图片描述][6c6b01ad76084c9586a79e41d554b57c.png_pic_center]

2、哪些使用类的操作，但是不会导致类的初始化？

（1）使用某个类的静态的常量（static final）

（2）通过子类调用父类的静态变量，静态方法，只会导致父类初始化，不会导致子类初始化，即只有声明静态成员的类才会初始化

（3）用某个类型声明数组并创建数组对象时，不会导致这个类初始化

package com.dingjiaxiong.init;
    
    /**
     * @Projectname: BigDataStudy
     * @Classname: TestClinit2
     * @Author: Ding Jiaxiong
     * @Date:2023/4/28 14:35
     */
    
    public class TestClinit2 {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            System.out.println(D.NUM);//D类不会初始化，因为NUM是final的
    
            System.out.println(F.num);
            F.test();//F类不会初始化，E类会初始化，因为num和test()是在E类中声明的
    
            //G类不会初始化，此时还没有正式用的G类
            G[] arr = new G[5];//没有创建G的对象，创建的是准备用来装G对象的数组对象
            //G[]是一种新的类型，是数组类想，动态编译生成的一种新的类型
            //G[].class
        }
    }
    
    class D {
        
        public static final int NUM = 10;
    
        static {
        
            System.out.println("D类的初始化");
        }
    }
    
    class E {
        
        static int num = 10;
    
        static {
        
            System.out.println("E父类的初始化");
        }
    
        public static void test() {
        
            System.out.println("父类的静态方法");
        }
    }
    
    class F extends E {
        
        static {
        
            System.out.println("F子类的初始化");
        }
    }
    
    class G {
        
        static {
        
            System.out.println("G类的初始化");
        }
    }

![在这里插入图片描述][ab240046efe54ba98c2abb68628d5f73.png_pic_center]

###### 16.2.3 类加载器 ######

很多开发人员都遇到过java.lang.ClassNotFoundException或java.lang.NoClassDefError，想要更好的解决这类问题，或者在一些特殊的应用场景，比如需要支持类的动态加载或需要对编译后的字节码文件进行加密解密操作，那么需要你自定义类加载器，因此了解类加载器及其类加载机制也就成了每一个Java开发人员的必备技能之一。

**1、类加载器分为：**

（1）引导类加载器（Bootstrap Classloader）又称为根类加载器

它负责加载jre/rt.jar核心库
    它本身不是Java代码实现的，也不是ClassLoader的子类，获取它的对象时往往返回null

（2）扩展类加载器（Extension ClassLoader）

它负责加载jre/lib/ext扩展库
    它是ClassLoader的子类

（3）应用程序类加载器（Application Classloader）

它负责加载项目的classpath路径下的类
    它是ClassLoader的子类

（4）自定义类加载器

当你的程序需要加载“特定”目录下的类，可以自定义类加载器；
    当你的程序的字节码文件需要加密时，那么往往会提供一个自定义类加载器对其进行解码
    后面会见到的自定义类加载器：tomcat中

**2、Java系统类加载器的双亲委托模式**

简单描述：

下一级的类加载器，如果接到任务时，会先搜索是否加载过，如果没有，会先把任务往上传，如果都没有加载过，一直到根加载器，如果根加载器在它负责的路径下没有找到，会往回传，如果一路回传到最后一级都没有找到，那么会报ClassNotFoundException或NoClassDefError，如果在某一级找到了，就直接返回Class对象。

应用程序类加载器 把 扩展类加载器视为父加载器，

扩展类加载器 把 引导类加载器视为父加载器。

不是继承关系，是组合的方式实现的。

###### 16.2.4 查看某个类的类加载器对象 ######

（1）获取默认的系统类加载器

ClassLoader ClassLoader.getSystemClassLoader()

（2）查看某个类是哪个类加载器加载的

ClassLoader Class对象.getClassLoader()
    //如果是根加载器加载的类，则会得到null

（3）获取某个类加载器的父加载器

ClassLoader ClassLoader对象.getParent()

示例代码：

package com.dingjiaxiong.loader;
    
    import org.junit.Test;
    
    /**
     * @Projectname: BigDataStudy
     * @Classname: TestClassLoader
     * @Author: Ding Jiaxiong
     * @Date:2023/4/28 14:36
     */
    
    public class TestClassLoader {
        
        @Test
        public void test01() {
        
            ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
            System.out.println("systemClassLoader = " + systemClassLoader);
        }
    
        @Test
        public void test02() throws Exception {
        
            ClassLoader c1 = String.class.getClassLoader();
            System.out.println("加载String类的类加载器：" + c1);
    
            ClassLoader c2 = Class.forName("sun.util.resources.cldr.zh.TimeZoneNames_zh").getClassLoader();
            System.out.println("加载sun.util.resources.cldr.zh.TimeZoneNames_zh类的类加载器：" + c2);
    
            ClassLoader c3 = TestClassLoader.class.getClassLoader();
            System.out.println("加载当前类的类加载器：" + c3);
        }
    
        @Test
        public void test03() {
        
            ClassLoader c1 = TestClassLoader.class.getClassLoader();
            System.out.println("加载当前类的类加载器c1=" + c1);
    
            ClassLoader c2 = c1.getParent();
            System.out.println("c1.parent = " + c2);
    
            ClassLoader c3 = c2.getParent();
            System.out.println("c2.parent = " + c3);
    
        }
    }

![在这里插入图片描述][e5564f7a6e10406382cf41898f42223f.png_pic_center]

![在这里插入图片描述][3c5fda28f55e425b9cc44d92ed58fb62.png_pic_center]

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