加载完成的操作
加载的理解
所谓加载,简而言之就是将Java类的字节码文件加载到机器内存中,并在内存中构建出Java类的原型——类模板对象。所谓类模板对象,其实就是Java类在]VM内存中的一个快照,JVM将从字节码文件中解析出的常量池、类字段、类方法等信息存储到类模板中,这样]VM在运行期便能通过类模板而获取Java类中的任意信息,能够对Java类的成员变量进行遍历,也能进行Java方法的调用。反射的机制即基于这一基础。如果JVM没有将Java类的声明信息存储起来,则JVM在运行期也无法反射。
加载完成的操作
加载阶段,简言之,查找并加载类的二进制数据,生成Class的实例。在加载类时,Java虚拟机必须完成以下3件事情:
通过类的全名,获取类的二进制数据流。解析类的二进制数据流为方法区内的数据结构(Java类模型)创建java.lang.Class类的实例,表示该类型。作为方法区这个类的各种数据的访问入口
二进制流的获取方式
对于类的二进制数据流,虚拟机可以通过多种途径产生或获得。(只要所读取的字节码符合JVM规范即可)
虚拟机可能通过文件系统读入一个class后缀的文件(最常见)读入jar、zip等归档数据包,提取类文件。事先存放在数据库中的类的二进制数据使用类似于HTTP之类的协议通过网络进行加载在运行时生成一段class的二进制信息等 在获取到类的二进制信息后,Java虚拟机就会处理这些数据,并最终转为一个java.lang.Class的实例。如果输入数据不是ClassFile的结构,则会抛出ClassFormatError。
类模型与Class实例的位置
类模型的位置
加载的类在JVM中创建相应的类结构,类结构会存储在方法区(JDKl.8之前:永久代;J0Kl.8及之后:元空间)。
Class实例的位置
类将.class文件加载至元空间后,会在堆中创建一个Java.lang.Class对象,用来封装类位于方法区内的数据结构,该Class对象是在加载类的过程中创建的,每个类都对应有一个Class类型的对象。
外部可以通过访问代表order类的Class对象来获取Order的类数据结构。
说明
Class类的构造方法是私有的,只有JVM能够创建。java.lang.Class实例是访问类型元数据的接口,也是实现反射的关键数据、入口。通过class类提供的接口,可以获得目标类所关联的.class文件中具体的数据结构:方法、字段等信息。
代码举例
public class LoadingTest {
public static void main(String
[] args
) {
try {
Class
clazz = Class
.forName("java.lang.String");
Method
[] ms
= clazz
.getDeclaredMethods();
for (Method m
: ms
) {
String mod
= Modifier
.toString(m
.getModifiers());
System
.out
.print(mod
+ "");
String returnType
= (m
.getReturnType()).getSimpleName();
System
.out
.print(returnType
+ "");
System
.out
.print(m
.getName() + "(");
Class
<?>[] ps
= m
.getParameterTypes();
if (ps
.length
== 0) System
.out
.print(')');
for (int i
= 0; i
< ps
.length
; i
++) {
char end
= (i
== ps
.length
- 1) ? ')' : ',';
System
.out
.print(ps
[i
].getSimpleName() + end
);
}
}
} catch (ClassNotFoundException e
) {
e
.printStackTrace();
}
}
}
该 Java.lang.Class对象是单实例的 ,无论这个类创建了多少个对象,他的Class对象时唯一的。 而 加载并获取该Class对象可以通过三种途径:Class.forName(类的全路径)、实例对象.class(属性)、实例对象getClass()
数组类的加载
创建数组类的情况稍微有些特殊,因为数组类本身并不是由类加载器负责创建,而是由JVM在运行时根据需要而直接创建的,但数组的元素类型仍然需要依靠类加载器去创建。创建数组类(下述简称A)的过程:
1.如果数组的元素类型是引用类型,那么就遵循定义的加载过程递归加载和创建数组A的元素类型;2.JVM使用指定的元素类型和数组维度来创建新的数组类。
如果数组的元素类型是引用类型,数组类的可访问性就由元素类型的可访问性决定。否则数组类的可访问性将被缺省定义为public。
比如int[]是基本类型,String[]和Object[]是引用类型