Java类加载

1.Java类加载指的是将class文件读入内存，并为之创建一个java.lang.Class的对象。

2.java初始化类或接口的时机：

   1) 创建类实例，通过new或反射或反序列化创建类实例

   2) 调用类的静态方法

   3) 访问类或接口的静态属性，或为静态属性赋值

   4) 使用反射强制创建某个类或接口对应的java.lang.Class对象。

   5) 初始化某个类的子类，初始化子类时，子类的父类都会被初始化

   6) 直接使用java命令运行某个主类，会先初始化该主类

3.对于一个final修饰的静态属性，如果在编译时就得到属性值，则该属性可当成编译时常量。当程序使用编译时常量时，不会导致该所属类的初始化。

   

class MyTest{       {            System.out.println("静态初始化块");       }      //编译时常量      static final String compileConst="const var";}public class TestCompileConst{      public static void main(String[] args){           //MyTest.compileConst编译时会被替换为"const var"，所以不会使得MyTest类被初始化            System.out.println(MyTest.compileConst);      }  }

4.使用ClassLoader类的loadClass()方法只是加载类，不会执行初始化。使用Class的静态方法forName()才会导致强制初始化类

5.JVM启动时，会形成由三个类加载器组成的初始化类加载层次结构：

    Bootstrap ClassLoader:根类加载器

    Extension ClassLoader：扩展类加载器

    System ClassLoader：系统类加载器

    BootStrap ClassLoader负责加载java的核心类。由JVM自身实现，不是java.lang.ClassLoader的子类

    Extension ClassLoader负责加载JRE的扩展目录JAVA_HOME/jre/lib/ext或java.ext.dirs系统属性指定的目录中的jar                                          包

    System ClassLoader负责JVM启动时，加载来自命令java中的-classpath选项或java.class.path系统属性，或

                                      CLASSPATH环境变量指定的JAR包和类路径

6.类加载器的机制

   全盘负责：一个类加载器加载某个Class的时候，该Class所依赖的和引用的其他Class也将由该加载器载入，除非显

                     示使用另外一个类加载器来载入

   父类委托：即先让父类加载器试图加载Class，只有父类无法加载该类时才从自己的类路径中加载该类

   缓存机制：程序要使用某个Class时，类加载器先从缓存中搜寻该Class，只有缓存中不存在该Class，系统才会重新

                     读取该类对应的二进制数据，并转为Class对象，并存入缓存。

7.类加载器之间的父子关系并不是类继承上的父子关系，而是类加载器实例之间的关系

8.类加载器加载Class的大致步骤：

   1)检查该Class是否被载入过即是否存在缓存中，有则进入第8步，否则执行第2步

   2)如果父加载器不存在（父加载器不存在，要么parent为根加载器，要么自己是根加载器），则执行第4步，否则

      执行第3步

   3)请求父加载器载入目标类，成功进入第8步，不成功执行第5步

   4)请求使用根加载器载入目标类，成功进入第8步，不成功执行第7步

   5)寻找Class文件，找到执行第6步，找不到执行第7步

   6)从文件中载入Class，成功进入第8步

   7)抛出ClassNotFoundException

   8)返回Class

9.一个自定义的类加载器

public class CompileClassLoader extends ClassLoader{private byte[] geBytes(String filename) throws IOException{File file = new File(filename);long len = file.length();byte[] raw = new byte[(int)len];FileInputStream fin = new FileInputStream(file);int r = fin.read(raw);if(r!=len)throw new IOException("无法读取全部文件："+r+"!="+len);fin.close();return raw;}//定义编译指定Java文件的方法private boolean compile(String javaFile) throws IOException{System.out.println("CompileClassLoader:正在编译"+javaFile+"...");Process p= Runtime.getRuntime().exec("javac "+javaFile);try{p.waitFor();}catch(InterruptedException ie){System.out.println(ie);}int ret=p.exitValue();return ret==0;}protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException{Class clazz=null;String fileStub=name.replace(".","/");String javaFilename=fileStub+".java";String classFilename=fileStub+".class";File javaFile=new File(javaFilename);File classFile=new File(classFilename);if(javaFile.exists() && (!classFile.exists() || javaFile.lastModified()>classFile.lastModified())){try{if(!compile(javaFilename) || !classFile.exists()){throw new ClassNotFoundException("ClassNotFoundException:"+javaFilename);}}catch(IOException ex){ex.printStackTrace();}}if(classFile.exists()){try{byte[] raw=geBytes(classFilename);clazz=defineClass(name,raw,0,raw.length);}catch(IOException ie){ie.printStackTrace();}}if(clazz==null){throw new ClassNotFoundException(name);}return clazz;}public static void main(String[] args) throws Exception{if(args.length<1){System.out.println("缺少运行的目标类，请按如下格式运行Java源文件：");System.out.println("java CompileClassLoader ClassName");}String progClass=args[0];String[] proArgs=new String[args.length-1];System.arraycopy(args,1,proArgs,0,proArgs.length);CompileClassLoader ccl=new CompileClassLoader();Class<?> clazz=ccl.loadClass(progClass);Method main=clazz.getMethod("main",(new String[0]).getClass());Object[] argsArray={proArgs};main.invoke(null,argsArray);}}public class Hello{public static void main(String[] args){for(String arg:args){System.out.println("运行Hello的参数："+arg);}}}java CompileClassLoader Hello MyCompileClassLoader

10.自定义加载类可以实现的常见功能：

    1)执行代码前自动验证数字签名

    2)根据用户提供的密码解密代码，从而实现代码混淆器来避免反编译class文件

    3)根据用户需求来动态加载类

    4)根据应用需求把其他数据以字节码的形式加载到应用中

11.Java的ClassLoader提供了一个URLClassLoader实现类，该类也是系统类加载器和扩展类加载器的父类。其可以从本地系统获取二进制文件来加载类，也可以从远程主机获取二进制文件来加载类。