读书笔记：理解类加载机制

类加载机制是指.class文件加载到JVM，并形成Class对象的机制，之后就可以对Class对象进行实例化并调用。

 

类加载过程分为如下3个步骤：

 

【装载（Load）】：将二进制字节码加载到JVM中。

怎样标识一个被加载了的类？类的全限定名+ClassLoader实例ID。

a. 对于接口和非数组型的类，由该接口（类）所在的ClassLoader加载；

b. 对于数组，数组中的元素的类，由该类所在ClassLoader加载，而数组类则由JVM直接创建。

注：数组型的类名称：“[基本类型”，如“[B”; “[L引用类型类名”，如“[Ljava.lang.Object”。

 

【链接（Link）】：格式校验、引用加载、静态变量、属性方法。

a. 对二进制字节码的格式进行校验（遵循Java Class File Format规范）；

b. 校验过程中，若解析到类中调用了其他接口和类，将其加载进来；

c. 初始化类中的静态变量，并对其赋予默认值；

d. 对类中所有属性、方法进行验证，以确保调用的属性、方法存在，以及具有相应的权限（public, private等）。

 

【初始化（Initialize）】：执行类中的静态属性、静态初始化块、构造方法的初始化。

注意：初始化的触发条件：

a. 调用了new；

b. 反射调了类中的方法；（待验证）

c. 子类调用了初始化；

d. JVM启动过程中指定的初始化类。

 

ClassLoader：

a. Bookstrap ClassLoader：C++实现，加载$JAVA_HOME/jre/lib/rt.jar中的Class；JDK启动时会初始化此ClassLoader并加载类；

b. Extension ClassLoader：加载$JAVA_HOME/jre/lib/ext/*.jar中的Class;

c. System ClassLoader：加载启动参数中指定的Classpath中的jar包及目录；

d. User-Defined ClassLoader：用户继承ClassLoader抽象类实现的ClassLoader，可用于加载非Classpath中的jar及目录（如从网络上下载的jar或二进制），还可以在加载之前对class文件做一些动作，如解密等。

 

 

ClassNotFoundException与NoClassDefFoundError的原因区分：

a. ClassNotFoundException：对System ClassLoader，加载的类不在Classpath中，对User-Defined ClassLoader，则要判断是从什么位置加载的。

b. NoClassDefFoundError：加载的类中引用到另外的类不存在。如类A内有B b = new B()，B不存在或当前ClassLoader没法加载B。

 

ClassCastException：

两个A对象由不同的ClassLoader加载，其中一个A对象转型成另一个A对象，也会抛此异常。

 

我的实践：反射加载类

	Class clazz = Class.forName("codeshop.classLoad.MyClass");		//(a)
	Object obj = clazz.newInstance();		//(b)
	Method method = clazz.getMethod("add");
	method.invoke(obj);

（a）. 静态属性初始化、执行静态代码块；

（b）. 非静态属性初始化、执行非静态代码块、执行构造方法

 

参考资料：《分布式Java应用：基础与实践》，作者：林昊

扩展阅读：http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-classloader/index.html