Class对象

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概述

  1. 每个类都有一个Class对象；
  2. 类Class对象是由JVM的子系统 “类加载器”生成的。

类加载器

类加载器实际上可以包含一条加载器链，但是只有一个原声类加载器，可以挂接额外类加载器

  1. 原生类加载器
    原生类加载的是所谓的可信类，如：JavaAPI等

  2. 额外类加载器
    额外类加载器用来满足自身的特殊需求，如：以某种特殊方式加载类，以支持WEB服务器应用等

类的动态加载

类的动态加载分为三个步骤：

  1. 加载
    由类加载器执行，该步骤将查找字节码，并从字节码中创建一个Class对象

  2. 链接
    链接将验证类中的字节码，为静态域分配存储空间，并且如果必须的话将解析这个类创建其它类的所有引用

  3. 初始化
    如果该类具有超类，则对其初始化，执行静态初始化器和静态初始化块

“惰性”初始化

当程序创建第一个对类的静态成员的引用时，就会 加载 该类；
根据java虚拟机规范，所有java虚拟机实现必须在每个类或接口被java程序首次 主动使用 时才初始化。

主动使用有如下几种

  • 创建类的实例

  • 访问某个类或者接口的静态域（静态变量、方法）

    • 如果访问静态编译时常量(static final)不会导致类的初始化
    • 构造方法也是类的静态方法，因此使用 new关键字会被当成是对静态成员的引用
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package org.gavin.clazz;

class LazyInitialization1 {
    static final int FIELD = 0;

    static int FIELD1 = 1;

    static {
        System.out.println("Initial");
    }
}

/**
 * <p>如果 static域是final的，那么不对类进行初始化也可以进行读取；
 * <p>若 static域不是final的，那在读取之前进行链接（为这个域分配空间）和初始化（初始化该空间）。
 * 
 * @author gavin 
 */
public class ClassInitialize1 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("static final");
        System.out.println(LazyInitialization1.FIELD);

        System.out.println("static");
        System.out.println(LazyInitialization1.FIELD1);
    }
}

// 输出结果：
static final
0
static
Initial
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  • 反射（Class.forName(xxx.xxx.xxx)）
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package org.gavin.clazz;

class LazyInitialization {
    static {
        System.out.println("Initial");
    }
}

/**
 * <p>使用类字面常量 .class 来创建对Class对象的引用时，不会自动初始化该Class对象;
 * <p>但是使用 Class.forName() 会立即进行初始化。
 * 
 * @author gavin 
 */
public class ClassInitialize {
    @SuppressWarnings("unused")
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException{
        System.out.println(".class");
        Class<LazyInitialization> clazz = LazyInitialization.class;

        System.out.println("Class.forName()");
        Class.forName("org.gavin.clazz.LazyInitialization");
    }
}


// 输出结果：
.class
Class.forName()
Initial
  • 初始化一个类的子类（相当于对父类的主动使用），不过直接通过子类引用父类元素，不会引起子类的初始化
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package org.gavin.clazz;

class Parent {
    static int field = 0;
    static {
        System.out.println("parent");
    }
}

class Child extends Parent{
    static {
        System.out.println("child");
    }
}

/**
 *当访问一个Java类或接口的静态域时，只有真正声明这个域的类或接口才会被初始化
 */
public class ClassInitialize2 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Child.field);
    }
}

// 输出结果：
parent
0
  • Java虚拟机被标明为启动类的类（包含main方法的类）

获取Class对象

  1. 类字面量常量 .class
  2. 反射 Class.forName( )
  3. 实例对象 obj.getClass

参考

Java编程思想 （14章）
Java系列笔记(1) - Java 类加载与初始化