18.类加载器.doc

类加载器在Java虚拟机（JVM）中扮演着至关重要的角色，它是程序运行的基础，负责将类的二进制数据加载到内存中并进行初始化。类加载的过程分为三个主要阶段：加载、连接和初始化。 1. **加载**：在这个阶段，类加载器会查找并加载类的二进制数据。这通常是从.class文件中读取，但也可以通过网络、ZIP或JAR文件、数据库甚至动态编译源代码来获取。加载的结果是在堆内存中创建一个`java.lang.Class`对象，它包含了方法区内的类数据结构的引用。 2. **连接**：连接过程包括验证、准备和解析三个子步骤。 - 验证：确保加载的类符合Java语言规范，无安全风险。 - 准备：为类的静态变量分配内存，并赋予默认初始值，例如`int`类型的变量会被初始化为0。 - 解析：将类中的符号引用转换为可以直接使用的直接引用，便于后续的运行时访问。 3. **初始化**：在初始化阶段，会为类的静态变量赋予正确的初始值，即执行静态初始化块中的代码。 Java对类的使用分为两类：主动使用和被动使用。只有当类被主动使用时，JVM才会进行初始化。主动使用包括： - 创建类实例 - 访问类的静态变量或对其赋值 - 调用类的静态方法 - 使用反射加载类 - 初始化类的子类 - 启动类 除此之外的使用都视为被动使用，不会触发类的初始化。 类加载器分为两类： - JVM自带的加载器：根类加载器（Bootstrap，C++实现，不可直接访问）、扩展类加载器（Extension，Java实现）和系统类加载器（System，AppClassLoader，Java代码实现）。 - 用户自定义的加载器：继承自`java.lang.ClassLoader`，允许开发者定制加载策略。 类加载器可以在预期需要使用类之前提前加载，例如在`AppLoader`示例中，`Class.forName()`方法就是用来预加载类的。预加载可能会导致类的加载提前，但如果在加载过程中遇到类文件缺失或错误，将会抛出异常并终止加载过程。 了解类加载器的工作原理对于优化程序性能和处理复杂的类加载场景至关重要，比如在模块化系统中，不同模块可能需要不同的类加载策略。正确理解和利用类加载机制，可以有效地管理类的生命周期，提高程序的效率和灵活性。