javaclass加载
1. java 类加载先后顺序
父类态代码块
父类静态属性
//以上根据代码顺序
子类静态属性
子类静态代码块
//以上根据代码顺序
父类属性
父类代码块
//以上根据代码顺序
父类构造器
子类属性
子类代码块
//以上根据代码顺序
子类构造方法
子类方法
父类方法
父类静态方法
子类静态方法
package com.zz;
/**
* Created by @摩西摩西 2020/3/21 22:29
**/
public class Father {
public String name=Son.getmetod("父类属性");
public Father(){
System.out.println("父类构造器");
}
{
System.out.println("父类代码块");
}
public void fatherMethod(){
System.out.println("父类方法");
}
static {
System.out.println("父类态代码块");
}
static String name1=Son.getmetod("父类静态属性");
public static void fatherStaticMethod(){
System.out.println("父类静态方法");
}
}
package com.zz;
/**
* Created by @摩西摩西 2020/3/21 22:32
**/
public class Son extends Father {
public String name = getmetod("子类属性");
public Son() {
System.out.println("子类构造方法");
}
{
System.out.println("子类代码块");
}
public void sonMethod(){
System.out.println("子类方法");
}
public static String name1 = getmetod("子类静态属性");
static {
System.out.println("子类静态代码块");
}
public static void sonStaticMethod() {
System.out.println("子类静态方法");
}
public static String getmetod(String s) {
System.out.println(s);
return s;
}
public static void main(String[] args) {
Son son= new Son();
son.sonMethod();
son.fatherMethod();
fatherStaticMethod();
sonStaticMethod();
}
}
2. Java中用import导入类和用Class方法加载类有什么区别
import仅仅包含导入操作，并不包含将字节码文件加载进内存这一动作，将字节码文件加载进内存是后续的实例化操作完成的。例如通过import导入了一堆包和类，但是后续什么都没用（没用实例化），那么导入的东西是不会被加载进内存的。而且import是编译期的，如果你在后续代码中没有使用到你导入的内容，那么import语句甚至不会编译和执行。查看字节码文件可以看出，import的作用就是对你程序中要用到（实例）的东西进行署名（signature），当程序运行的时候好知道你实例化的对象的类的字节码文件去哪里找。
而Class.forName方法包含的动作是：根据给出的全类名（方法的参数）找到对应的字节码文件，并将字节码文件通过ClassLoader加载进内存中生成Class类对象（方法的返回值就是Class类对象）。
这些就是二者的区别了。
3. Java：如何编写自己的Java类加载器
给你简单介绍一下类加载器
1.类加载器就加载字节码文件(.class)
}
/*
相同的类加载器对同一个类进行加载，得到的hascode是相同的
* 不同的类加载器对同一类进行加载，得到的hascode是不一样的*/public class Demo {public static void main(String[] args) {FileClassLoader loader = new FileClassLoader("c://myjava");FileClassLoader loader2=new FileClassLoader("c://myjava");try {Class<?> c = loader.findClass("com.lg.test.HelloWorld");Class<?> c0=loader.findClass("com.lg.test.HelloWorld");Class<?> c1=loader2.findClass("com.lg.test.HelloWorld");Class<?> c2=loader.findClass("com.lg.test.Demo01");Class<?> c3=loader.findClass("java.lang.String");System.out.println(c.hashCode());System.out.println(c.getClassLoader());System.out.println(c0.hashCode());System.out.println(c0.getClassLoader());System.out.println(c1.hashCode());System.out.println(c1.getClassLoader());System.out.println(c2.hashCode());System.out.println(c2.getClassLoader());System.out.println(c3.hashCode());System.out.println(c3.getClassLoader());}catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}}}4. java程序什么是类加载
你可以了解一下
深入理解java虚拟机,
java类加载
是因为在运行时当它需要引用某个类的时候,会先去加载这个类,就是去读这个class文件到内存里面来,现在还没有创建这个类的实例,
你可以理解为
你写的java代码在编译成class文件后,并没有去执行,或者去引用他,只有程序运行时它将要使用这个类的时候才会去读取这个class文件,这时候叫做类加载,当缓存了这个类文件之后,后面的创建类的时候都会去引用它,因为类加载是运行是加载,所以java代码在运行时是有办法修改的,同样java类加载也允许加载一个远程的class文件,也代表它是支持程序不停止时更新程序代码的。
5. Java编程细节 java是怎么加载类的
一.加载 通过类的全限定名转换为二进制字节流,在jvm堆中生成代表这个Class的对象,作为方法区域的方法入口.
二.连接 1.验证:验证class的字节流是否对jvm虚拟机造成伤害,是否符合jvm的规范,这里包含几个验证. 2.准备:为类的static变量赋初始值,其中不包含类其它实例成员的初始化. 3.解析:将常量池内的符号引用替换成直接引用三.初始化 这里是static{}块,构造函数,代码块{}的执行过程.四.使用 对象的属性,方法等调用操作.五.销毁 jvm通过确定对象没有引用后进行gc操作.
6. java类加载顺序
记住 3 条原则：
1、父类优先于子类
2、属性优先于代码块优先于构造方法
3、静态优先于非静态
因此，类加载顺序为：
父类静态变量->父类静态语句块->子类静态变量->子类静态语句块->父类普通成员变量->父类动态语句块->父类构造器->子类普通成员变量->子类动态语句块->子类构造器
7. 怎么 classloader 加载一个java源文件
1.类加载器深入剖析
Java虚拟机与程序的生命周期 :
当我们执行一个java程序的时候 , 会启动一个JVM进程 , 当程序执行完之后 , JVM进程就消亡了 ;
在如下情况下JVM将结束声明周期 :
System.exit(int)方法 , 当执行这个方法的时候 , 虚拟机会退出 ; 这个方法传入一个整形参数 , 这个参数是状态吗 : 如果这个整形是 0 的话 , 就是正常退出 , 如果不是0的话 , 就是异常退出 ;
程序正常结束 ;
程序执行过程中 , 遇到了异常或错误 , 而异常终止 : 如果我们在程序中出现了异常 , 而不去处理 , 会将异常一直抛给main函数 , main函数会将异常抛给JVM , JVM如果处理不了异常 , JVM就会异常退出 ;
由于操作系统出现错误导致JVM进程终止 : JVM所依赖的平台出现错误 , 导致JVM终止 ;
2.类的加载,连接和初始化
加载 : 查找并加载类的二进制数据 , 将class字节码文件加载到内存中 ;
连接 :
-
验证
: 确保被加载的类的正确性 , 使用javac 编译工具生成的字节码文件能通过验证 , 如果不是由javac编译生成的字节码文件 , 如果自己生成的字节码文件不符合JVM虚拟机对字节码文件的要求的话 , 可能会出现验证通不过的情况 ; 比如说随便拿一个文件 , 将后缀名直接修改为.class , 这样的字节码文件肯定不合法 ;
-
准备
: 为类的静态变量分配内存 , 并将其初始化为默认值 ;
-
解析
: 把类中的符号引用转为直接引用 ;
初始化 : 为类的静态变量赋予正确的初始值(正确的值指的是用户赋的值) ;
-好像这个与连接阶段的准备有些重复 , 在连接的准备阶段只是赋予初始变量 , 如果用户给这个变量赋了初始值 , 那么这个变量在连接的准备阶段仍然会赋予初始值 ;
-在这个阶段 , 才会真正的将初始值赋给静态变量 ;
Java程序对类的使用方式有 主动使用 和 被动使用 ;
所有的JVM实现 , 必须在每个类或者接口 , 被java程序 “首次主动使用” 时才初始化他们 ;
主动使用 :
创建类的实例 ;
访问某个类或接口的静态变量 , 或者对该静态变量赋值 ;
调用类的静态方法 ;
反射 : Class.forName(“类名”) ;
初始化一个类的子类 , 看做对父类的主动使用 ;
java虚拟机启动的时候 , 被标明启动类的类 , 即包含main方法的类 , 程序的入口 ;
除了上面6种主动使用之外 , 其它的情况均为被动使用 , 其它情况都不会执行第三步初始化 ;
3.类的加载
(1)概念
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 , 然后再堆区创建一个java.lang.Class对象 , 用来封装类在方法区内的数据结构 ;
反射 : 反射就是跟句堆区的字节码文件 , 获取方法去的数据结构 ;
解析 : Class对象是由JVM自己创建的 , 所有的对象都是经过Class对象创建 , 这个Class对象是反射的入口, 通过Class对象 , 可以关联到目标class字节码文件的内部结构 ;
所有的类对应的Class对象都是唯一的一个 , 这个类是由JVM进行创建的 , 并且只有JVM才会创建Class对象 ;
类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(反射用的接口) ;
(2)加载.class文件的方式
从本地系统中直接加载 : 编译好的.class字节码文件直接从硬盘中加载 ;
通过网络下载.class文件 : 将class字节码文件放在网络空间中 , 使用URLClassLoader来加载在网络上的.class字节码文件 , 使用默认的父亲委托机制加载字节码文件 ;
从zip , jar 等压缩文件中加载字节码文件 : 在开发的时候 , 导入jar包 , 就是这种方式 ;
从专有的数据库中提取字节码文件 ;
将java源文件动态编译为字节码文件 ;
(3)类加载器
l Java虚拟机自带的类加载器 :
-根类加载器 ( Bootstrap ) : 是C++写的 , 程序员无法再java代码中获取这个类 , 如果使用getClassLoader()方法获取到的是一个null值 ;
package jvm;
Java代码
public class ClassLoaderTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//java.lang包下的类使用的是跟类加载器进行加载的
Class clazz = Class.forName("java.lang.String");
System.out.println(clazz.getClassLoader());
//自定义的类使用的是应用类加载器(系统加载器)
Class clazz2 = Class.forName("jvm.C");
System.out.println(clazz2.getClassLoader());
}
}
class C{}
执行结果 :
null
Java代码
sun.misc.Launcher$AppClassLoader@1372a1a
-扩展类加载器 ( Extension ) : Java编写 ;
-系统类加载器(应用加载器) ( System ) : Java编写 ;
用户自定义的类加载器 :
-自定义的类加载器都是java.lang.ClassLoader子类 ;
-用户可以定制类的加载方式
String类是由根类加载器进行加载的 , 我们可以调用Class对象的
关于代理中创建对象的类加载器 : 创建代理对象的时候 , 动态创建一个类 , 然后使用指定的类加载器将这个类加载到内存中 , 然后用加载到内存中的类生成代理对象 ;
创建代理对象的方法 : newProxyInstance(ClassLoader loader , Class [] Interfaces , InvocationHandler h )
loader 是定义的代理类的类加载器 , 中间的接口数组是代理类的要实现的接口列表 , h 是指派方法调用的调用处理程序 ;
类加载器并不需要在某个类被 “首次主动使用” 时再加载它 :
-预加载机制 : JVM规范允许类加载器在预料某个类将要被使用的时就预先加载它 ;
-报错时机 : 如果在预加载的过程中遇到了字节码文件缺失或者存在错误的情况 , 类加载器会在程序首次主动使用(上面提到的六种情况)该类的时候报错(LinkageError错误) ;
-不报错时机 : 如果这个错误的字节码文件所对应的类一直没有被使用 , 那么类加载器就不会报告错误 ,即便有错误也不会报错 ;
LinkageError : 这个错误是Error的子类 , 程序不能处理这些错误 , 这些错误都是由虚拟机来处理 , 这个错误表示出错的是子类 , 在一定程序上依赖于另一个类 , 在编译了前面一个类的时候 , 与后面所依赖的类出现了不兼容的情况 ;
例如 : 我们使用了jdk 1.6 在编译一个程序 , 但是运行环境是jre1.5的 , 就会出现LinkageError错误 ;
4.类的连接
(1)定义
类被加载之后 , 就进入链接阶段 ; 链接 : 将已读入内存的二进制数据合并到虚拟机的运行时环境中去 ;
链接顾名思义就是讲类与类之间进行关联 , 例如我们在类A中调用了类B , 在链接过程中 , 就将A与B进行链接 ,将面向对象语言转化为面向过程语言 ;
(2)类的验证
类文件的结构检查 : 确保类文件遵从java类文件的固定格式 , 开始类的描述 , 声明 , 方法调用格式等 ;
语义检查 : 确保类本身符合java语言的语法规定 , 比如final类型的类没有子类 , final类型的方法没有被覆盖 ,在eclipse中这种错误编译的时候不能通过 , 但是通过其他的方法可以生成错误的字节码文件 , 这里就是检测恶意生成的字节码文件 ;
字节码验证 : 确保字节码流可以被JVM安全的执行 , 字节码流代表java方法(包括静态方法和实例方法) , 它是由被称作操作码的单字节指令组成的序列 , 每一个操作码后面跟着一个或多个操作数 , 字节码验证步骤会检查每个操作码是否合法 , 即是否有着合法的操作数 ;
下面是指令码组成的序列 , 类似于微指令 :
Jvm编译指令代码代码
// Compiled from ByteToCharCp1122.java (version 1.5 : 49.0, super bit)
public class sun.io.ByteToCharCp1122 extends sun.io.ByteToCharSingleByte {
// Field descriptor #17 Lsun/nio/cs/ext/IBM1122;
private static final sun.nio.cs.ext.IBM1122 nioCoder;
// Method descriptor #18 ()Ljava/lang/String;
// Stack: 1, Locals: 1
public java.lang.String getCharacterEncoding();
0 ldc <String "Cp1122"> [1]
2 areturn
Line numbers:
[pc: 0, line: 25]
// Method descriptor #2 ()V
// Stack: 2, Locals: 1
public ByteToCharCp1122();
0 aload_0 [this]
1 invokespecial sun.io.ByteToCharSingleByte() [25]
4 aload_0 [this]
5 getstatic sun.io.ByteToCharCp1122.nioCoder : sun.nio.cs.ext.IBM1122 [23]
8 invokevirtual sun.nio.cs.ext.IBM1122.getDecoderSingleByteMappings() : java.lang.String [27]
11 putfield sun.io.ByteToCharSingleByte.byteToCharTable : java.lang.String [24]
14 return
Line numbers:
[pc: 0, line: 28]
[pc: 4, line: 29]
[pc: 14, line: 30]
// Method descriptor #2 ()V
// Stack: 2, Locals: 0
static {};
0 new sun.nio.cs.ext.IBM1122 [15]
3 p
4 invokespecial sun.nio.cs.ext.IBM1122() [26]
7 putstatic sun.io.ByteToCharCp1122.nioCoder : sun.nio.cs.ext.IBM1122 [23]
10 return
Line numbers:
[pc: 0, line: 22]
}
l 二进制兼容性的验证 : 确保相互引用的类之间协调一致的 ; 例如在A类的a()方法中调用B类的b()方法 , JVM在验证A类的时候 , 会验证B类的b()方法 , 加入b()方法不存在 , 或者版本不兼容(A,B两类使用不同的JDK版本编译) , 会抛出NoSuchMethodError错误 ;
(3)准备阶段
在准备阶段 , JVM为类的静态变量分配内存空间 , 并设置默认的初始值 . 例如下面的Sample类 , 在准备阶段 ,为int类型的静态变量分配4个字节 , 并赋予初始值 0 ; 为long 类型的静态变量 b , 分配8个字节 , 并赋予初始值 0 ;
PS : 在java中基本类型变量占用的空间是一定的 , java运行在JVM上的 , 在C中 , 就要根据平台变化而变化了 ;
public class Sample {
Java代码
private static int a = 1 ;
private static long b ;
static {
b = 2 ;
}
(4)类的解析
在解析阶段 , JVM 会把类的二进制数据中的符号引用替换为直接引用 , 例如在A类中的a()方法引用B类中的b()方法 ;
在A类的二进制数据中包含了一个对B类的b()方法的符号引用 , 这个符号引用由b()方法的全名和相关的描述符组成 , 在Java解析阶段 , 就会把这个符号引用替换为指针 , 这个指针就是C语言中的指针了 , 该指针指向B类的b()方法在方法区中的内存位置 , 这个指针就是直接引用 ;
5.类的初始化
在初始化阶段 , Java虚拟机执行类的初始化操作 , 为类的静态变量赋予初始值 , 在程序中 , 静态变量初始化有两种途径 :
直接在声明处进行初始化 , 例如下面的Sample中的 变量a ;
在静态代码块中进行初始化 , 例如下面的Sample中的变量b ;
Java代码
public class Sample {
private static int a = 1 ;
private static long b ;
static {
b = 2 ;
}
}
6.面试题介绍
Java代码
public class PrepareOrInit {
public static void main(String[] args) {
Singleton singleton = Singleton.getInstance();
System.out.println(singleton.count1);
System.out.println(singleton.count2);
}
}
class Singleton{
private static Singleton singleton = new Singleton() ;
public static int count1 ;
public static int count2 = 0 ;
private Singleton(){
count1 ++ ;
count2 ++ ;
}
public static Singleton getInstance(){
return singleton ;
}
}
执行结果 : 1 0
分析 : 这段代码与类的链接中的准备阶段 和 初始化阶段 有关系 , 准备阶段是给静态的字段赋予默认值 , 初始化阶段给静态变量赋予正确的值 , 即用户的值 ;
在主函数中 , 调用了类的静态方法 , 相当于主动使用 , 这里调用了类的静态方法 ;
之后进行连接的准备操作 , 给类中的静态变量赋予初值 , singleton值为null , count1 与 count2 值为0 ;
执行初始化操作 , 给类中的静态变量赋予正确的值 , 给singleton变量赋予正确的值 , 调用构造方法 , 此时count1与 count2执行自增操作 , 两者都变成1 , 然后执行count1的赋予正确值操作 , 这里用户没有赋值操作 , count2 用户进行了 赋值为0的操作 , 0将原来的1覆盖掉了 , 因此结果为 1 , 0 ;
Java代码
public class PrepareOrInit {
public static void main(String[] args) {
Singleton singleton = Singleton.getInstance();
System.out.println(singleton.count1);
System.out.println(singleton.count2);
}
}
class Singleton{
public static int count1 ;
public static int count2 = 0 ;
private static Singleton singleton = new Singleton() ;
private Singleton(){
count1 ++ ;
count2 ++ ;
}
public static Singleton getInstance(){
return singleton ;
}
}
执行结果 : 1 1
在准备阶段count1 和 count2 都赋值为0 , 然后在初始化阶段 , 全部赋值为1 ;
8. java中类加载器是怎么工作的
JVM将类加载过程分为三个步骤：装载（Load），链接（Link）和初始化(Initialize)
链接又分为三个步骤，验证、准备、解析
1) 装载：查找并加载类的二进制数据；
2)链接：
验证：确保被加载类的正确性；
准备：为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值；
解析：把类中的符号引用转换为直接引用；
3)初始化：为类的静态变量赋予正确的初始值；
那为什么我要有验证这一步骤呢？首先如果由编译器生成的class文件，它肯定是符合JVM字节码格式的，但是万一有高手自己写一个class文件，让JVM加载并运行，用于恶意用途，就不妙了，因此这个class文件要先过验证这一关，不符合的话不会让它继续执行的，也是为了安全考虑吧。
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
9. 描述一下JVM加载class文件的原理
Java语言是一种具有动态性的解释型语言，类(class)只有被加载到JVM中后才能运行。当运行指定程序时，JVM会将编译生成的.class文件按照需求和一定的规则加载到内存中，并组织成为一个完整的Java应用程序。这个加载过程是由类加载器来完成的，具体来说，就是由ClassLoader和它的子类来实现的。类加载器本身也是一个类，其实质是把类文件从硬盘读取到内存中。
类的加载方式分为隐式加载与显式加载两种。隐式加载指的是程序在使用new等方法创建对象时，会隐式地调用类的加载器把对应的类加载到JVM中。显式加载指的是通过直接调用class.forName()方法来把所需要的类加载到JVM中。
任何一个工程项目都是由许多个类组成的，当程序启动时，只把需要加载的类加载到JVM中，其他类只有被使用到的时候才会被加载，采用这种方法，一方面可以加快加载速度，另外一方面可以节约程序运行过程中对内存的开销。此外，在Java语言中，每个类或接口都对应一个.class文件，这些文件可以被看成一个个可以被动态加载的单元，因此当只有部分类被修改时，只需要重新编译变化的类即可，而不需要重新编译所有文件，因此加快了编译速度。