classLoader和内存分析

 

类的初始化和对象实例化

反射机制的目的就是通过类加载获取到字节码文件（运行中的类）的内部数据结构，再对这些获取的信息进行操作，如获取类对象、创建对象实例、获取方法名、调用方法、获取方法参数类型和方法返回类型等。

 

理解反射前要先了解类的加载及JVM内部的存储机制

 

类加载时通过   1.  加载

                   ->2.链接      验证（完全性校验）、准备（为静态数据赋予初始值基本数字数据类型为0,boolea型为false,string为null,对象为null）、解析（将符号引用转化为地址引用，为了能够直接在内存中找到数据）

                   ->3.类初始化   执行静态变量、方法并进行赋值

 

第一个加载过程中：将java文件转换为字节码class文件，在这个转变过程中 将java文件中的信息存到三个区域（堆、栈、方法区）

     方法区（特殊的堆）： 存放了类结构模板信息    1.代码块 （类的属性、方法、代码）    2.静态变量      3.常量池   

     堆：        存放了java.lang.class对象，该对象的作用是访问方法区的数据结构从而操作类的信息（反射就是完成这个过程），类的成员变量在对象实例化后通过方法区的数据结构信息存在该区，static成员变量则在类加载初始化后就存在该区了

     栈：        存放  方法地址、局部变量等，

程序运行内存分析：

          比如存在局部变量A a = new A; 过程中在栈中创建a,通过new创建对象（调用构造器），堆参照方法区中加载类的数据结构创建了A的对象，并且将A对象的地址赋值给了栈中的a（引用），而堆中的这个对象通过引用访问方法区中的数据信息，如给对象赋值某个字符串常量，就是通过A对象中的引用地址访问方法区中的常量池（对象中基本数据类型可直接赋值，无需引用）。如图高琪类加载机制

 

反射的作用

     1）.获取字节码文件信息，类名和方法名

     2）.获取该类名对应的字节码文件对象

     3）.获取指定的方法对象

     4）.创建该字节码文件对象

     5）.调用方法运行

 

JDK中有多个classLoader，如下：

类加载机制：

类加载器classloader：负责将类文件加载到内存

类主要是通过ClassLoader及其子类完成加载的，类的层次关系加载顺序如下

1.检查（自下而上）：该过程中只要检查到某个classloader已经存在则认为该类已经加载了，保证此类所有classloader只加载一次

 

    bootstraploader（启动类加载器）: 负责加载$JAVA_HOME中jre/lib/rt.jar里所有的class,加载jdk core中的核心类由C++实现

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    extension classloader（标准扩展类加载器）: 负责加载java平台中扩展功能的一些jar包，一般在JDK的目录“Java\jre7\lib\ext”目录下

                                                                        该文件中得了类属于JDK自带引用类，可直接使用，eclipse目录中为JRE Syetem library

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    app classloader（系统类加载器）:负责加载classpath中指定的包,一般加载为用户自己定义的class，

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    other classloader：加载其他类型的class   SecureClassLoader URLClassLoader等 

 

各个classloader之间是用过getParent()方法在内存拿到引用对象的相互关联（非继承关系）。

在加载一个类时会先通过getParent()引用查找上级加载器是否加载过们，如果加载过则当前加载器不再加载

 

String str = "T"

Class c = class.forName(str);                       获取类名为T的类对象               

Object o = c.newInstace();                          为对象创建实例                       //该两句实现了关键字new的加载类、生成实例的作用     

Method[] methods = c.getMethods();               获取类的方法成员

for(Method m:methods){

     if(m.getName().equals("方法名"))                核对 m对象中的方法是否存在

         m.invoke(o);                                          调用该方法

}

二、细节补充

（1）对比：forName和getClassLoader();http://carl-java.iteye.com/blog/978680

class. forName除了将类的.class文件加载到jvm中之外，还会对类进行解释，执行类中的static块。而classLoader只干一件事情，就是将.class文件加载到jvm中(即只链接，不做初始化)，不会执行static中的内容,只有在newInstance才会去执行static块。

 

（2）对比：new 和 newInstance

newInstance: 弱类型。低效率。只能调用无参构造。

new: 强类型。相对高效。能调用任何public构造。
newInstance()是实现IOC、反射、面对接口编程 和 依赖倒置 等技术方法的必然选择，new 只能实现具体类的实例化，不适合于接口