「java重新加载类」java加载类的三种方式
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java重新加载class文件
Java类的加载是动态的,它并不会一次性将所有类全部加载后再运行,而是保证程序运行的基础类(像是基类)完全加载到jvm中,至于其他类,则在需要的时候才加载。这当然就是为了节省内存开销。
Java的类加载器有三个,对应Java的三种类:
Bootstrap Loader // 负责加载系统类 (指的是内置类,像是String,对应于C#中的System类和C/C++标准库中的类)
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- - ExtClassLoader // 负责加载扩展类(就是继承类和实现类)
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- - AppClassLoader // 负责加载应用类(程序员自定义的类)
三个加载器各自完成自己的工作,但它们是如何协调工作呢?哪一个类该由哪个类加载器完成呢?为了解决这个问题,Java采用了委托模型机制。
委托模型机制的工作原理很简单:当类加载器需要加载类的时候,先请示其Parent(即上一层加载器)在其搜索路径载入,如果找不到,才在自己的搜索路径搜索该类。这样的顺序其实就是加载器层次上自顶而下的搜索,因为加载器必须保证基础类的加载。之所以是这种机制,还有一个安全上的考虑:如果某人将一个恶意的基础类加载到jvm,委托模型机制会搜索其父类加载器,显然是不可能找到的,自然就不会将该类加载进来。
我们可以通过这样的代码来获取类加载器:
ClassLoader loader = ClassName.class.getClassLoader();
ClassLoader ParentLoader = loader.getParent();
注意一个很重要的问题,就是Java在逻辑上并不存在BootstrapKLoader的实体!因为它是用C++编写的,所以打印其内容将会得到null。
前面是对类加载器的简单介绍,它的原理机制非常简单,就是下面几个步骤:
1.装载:查找和导入class文件;
2.连接:
(1)检查:检查载入的class文件数据的正确性;
(2)准备:为类的静态变量分配存储空间;
(3)解析:将符号引用转换成直接引用(这一步是可选的)
3.初始化:初始化静态变量,静态代码块。
这样的过程在程序调用类的静态成员的时候开始执行,所以静态方法main()才会成为一般程序的入口方法。类的构造器也会引发该动作。
北大青鸟设计培训:Java类加载机制?
每个开发人员对java.lang.ClassNotFoundExcetpion这个异常肯定都不陌生,这背后就涉及到了java技术体系中的类加载。
Java的类加载机制是技术体系中比较核心的部分,虽然和大部分开发人员直接打交道不多,但是对其背后的机理有一定理解有助于排查程序中出现的类加载失败等技术问题,对理解java虚拟机的连接模型和java语言的动态性都有很大帮助。
电脑培训就得好好的为大家介绍一下。
那么什么是类的加载?类的加载指的是将类的.class文件中的二进制数据读入到内存中,将其放在运行时数据区的方法区内,然后在堆区创建一个java.lang.Class对象,用来封装类在方法区内的数据结构。
类的加载的最终产品是位于堆区中的Class对象,Class对象封装了类在方法区内的数据结构,并且向Java程序员提供了访问方法区内的数据结构的接口。
Java类加载机制类加载器是Java语言的一个创新,也是Java语言流行的重要原因之一。
它使得Java类可以被动态加载到Java虚拟机中并执行。
类加载器从JDK1.0就出现了,最初是为了满足JavaApplet的需要而开发出来的。
JavaApplet需要从远程下载Java类文件到浏览器中并执行。
现在类加载器在Web容器和OSGi中得到了广泛的使用,而类加载器并不需要等到某个类被“首次主动使用”时再加载它,JVM规范允许类加载器在预料某个类将要被使用时就预先加载它,如果在预先加载的过程中遇到了.class文件缺失或存在错误,类加载器必须在程序首次主动使用该类时才报告错误(LinkageError错误)如果这个类一直没有被程序主动使用,那么类加载器就不会报告错误。
类的生命周期类加载的过程中包括有加载,验证,准备,解析,初始化五个阶段。
而需要注意的是在这五个阶段中,加载、验证、准备和初始化这四个阶段发生的顺序是确定的,而解析阶段则不一定,它在某些情况下可以在初始化阶段之后开始,这是为了支持Java语言的运行时绑定(也成为动态绑定或晚期绑定)。
另外注意这里的几个阶段是按顺序开始,而不是按顺序进行或完成,因为这些阶段通常都是互相交叉地混合进行的,通常在一个阶段执行的过程中调用或激活另一个阶段。
java解释器如何加载类?
类加载次序:1、静态代码块或者静态方法-2、main方法调用到的方法
对象加载次序:1、静态代码块或者静态方法-2、非静态代码块或者非静态方法-3、对象的构造方法。
但是有一段代码没有办法解释。代码忘了,过段时间丢上来
个人感觉应该好像不大对劲,我觉得应该是:
类装载时,1、静态代码块或者静态方法被调用
然后是程序的运行,main调用到的方法会被执行,如果是新建一个对象,则
2、非静态代码块或者非静态方法-3、对象的构造方法顺序执行。
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首先我们要分析类加载原理,java中默认有三种类加载器:引导类加载器,扩展类加载器,系统类加载器(也叫应用类加载器)引导类加载器负责加载jdk中的系统类,这种类加载器都是用c语言实现的,在java程序中没有办法获得这个类加载器,对于java程序是一个概念而已,基本上不用考虑它的存在,像String,Integer这样的类都是由引导类加载器加载器的.
扩展类加载器负责加载标准扩展类,一般使用java实现,这是一个真正的java类加载器,负责加载jre/lib/ext中的类,和普通的类加载器一样,其实这个类加载器对我们来说也不是很重要,我们可以通过java程序获得这个类加载器。
系统类加载器,加载第一个应用类的加载器(其实这个定义并不准确,下面你将会看到),也就是执行java MainClass 时加载MainClass的加载器,这个加载器使用java实现,使用的很广泛,负责加载classpath中指定的类。
类加载器之间有一定的关系(父子关系),我们可以认为扩展类加载器的父加载器是引导类加载器(当然不这样认为也是可以的,因为引导类加载器表现在java中就是一个null),不过系统类加载器的父加载器一定是扩展类加载器,类加载器在加载类的时候会先给父加载器一个机会,只有父加载器无法加载时才会自己去加载。
我们无法获得引导类加载器,因为它是使用c实现的,而且使用引导类加载器加载的类通过getClassLoader方法返回的是null.所以无法直接操作引导类加载器,但是我们可以根据Class.getClassLoader方法是否为null判断这个类是不是引导类加载器加载的,可以通过下面的方法获得引导类加载器加载的类路径(每个jar包或者文件夹对应了一个URL);
sun.misc.Launcher.getBootstrapClassPath().getURLs()
你可以直接在你的main函数中输出就可以了
System.out.println(java.util.Arrays.asList(sun.misc.Launcher.getBootstrapClassPath().getURLs()).toString());
得到的结果是:
[file:/C:/Program%20Files/Java/j2re1.4.2_10/lib/rt.jar,
file:/C:/Program%20Files/Java/j2re1.4.2_10/lib/i18n.jar,
file:/C:/Program%20Files/Java/j2re1.4.2_10/lib/sunrsasign.jar,
file:/C:/Program%20Files/Java/j2re1.4.2_10/lib/jsse.jar,
file:/C:/Program%20Files/Java/j2re1.4.2_10/lib/jce.jar,
file:/C:/Program%20Files/Java/j2re1.4.2_10/lib/charsets.jar,
file:/C:/Program%20Files/Java/j2re1.4.2_10/classes]
其实我们是可以指定引导类加载器的类路径的,java提供了一个-Xbootclasspath参数,不过这个参数不是标准参数。
java -Xbootclasspath: 运行时指定引导类加载器的加载路径(jar文件或者目录)
java -Xbootclasspath/p:和上面的相同,不过把这个路径放到原来的路径前面
java -Xbootclasspath/a:这个就是在原引导类路径后面添加类路径。
上面我们有提过加载第一个应用类未必就是系统加载器。
如果我把这个应用类的路径放到引导类路径中,它将会被引导类加载器加载,大致这样
java -Xbootclasspath/a:myjar.jar MainClass
如果MainClass在myjar.jar中,那么这个类将会被引导类加载器加载。
如果希望看详情,使用-verbose参数,为了看的更清楚,使用重定向,大致为(windows下):
java -verbose -Xbootclasspath/a:myjar.jar MainClass - C:\out.txt
通过这个参数我们可以实现自己的系统类,比如替换掉java.lang.Object的实现,自己可以扩展
一些方法,不过这样做似乎没有好处,因为那就不是标准了。
我们最关心的还是系统类加载器,一般都认为系统类加载器是加载应用程序第一个类的加载器,
也就是java MainClass命令中加载MainClass的类加载器,这种说法虽然不是很严谨,但基本上还是可以这样认为的,因为我们很少会改变引导类加载器和扩展类加载器的默认行为。应该说系统类加载器负责加载classpath路径中的而且没有被扩展类加载器加载的类(当然也包括引导类加载器加载的)。如果classpath中有这个类,但是这个类也在扩展类加载器的类路径,那么系统类加载器将没有机会加载它。
我们很少改变扩展类加载器的行为,所以一般你自己定义的类都是系统类加载器加载器的。
获得系统类加载器非常简单,假设MyClass是你定义的一个类
MyClass.class.getClassLoader()返回的就是系统类加载器,当然这种方法无法保证绝对正确,我们可以使用更简单而且一定正确的方式:
ClassLoader.getSystemClassLoader()获得系统类加载器。我们知道ClassLoader是一个抽象类,所以系统类加载器肯定是ClassLoader的一个子类实现。我们来看看它是什么
ClassLoader.getSystemClassLoader().getClass();
结果是class sun.misc.Lancher$AppClassLoader
可以看出这是sun的一个实现,从名字可以看出是一个内部类,目前我也没有看到这个源代码,似乎还不是很清晰:
我们在看看它的父类是什么:
ClassLoader.getSystemClassLoader().getClass().getSuperclass();
结果是:class java.net.URLClassLoader
这个是j2se的标准类,它的父类是SecureClassLoader,而SecureClassLoader是继承ClassLoader的。
现在整个关系应该很清楚,我们会看到几乎所有的ClassLoader实现都是继承URLClassLoader的。
因为系统类加载器是非常重要的,而且是我们可以直接控制的,所以我们后面还会介绍,不过先来看一下扩展类
加载器以及它们之间的关系。
扩展类加载器似乎是一个不起眼的角色,它负责加载java的标准扩展(jre/lib/ext目录下的所有jar),它其实就是一个普通的加载器,看得见摸得着的。
首先的问题是怎么知道扩展类加载器在哪里?
的确没有直接途径获得扩展类加载器,但是我们知道它是系统类加载器的父加载器,我们已经很容易的获得系统类加载器了,所以我们可以间接的获得扩展类加载器:
ClassLoader.getSystemClassLoader().getParent().getClass();
其实是通过系统类加载器间接的获得了扩展类加载器,看看是什么东西:
结果是:class sun.misc.Launcher$ExtClassLoader
这个类和系统类加载器一样是一个内部类,而且定义在同一个类中。
同样看看它的父类是什么:
ClassLoader.getSystemClassLoader().getParent().getClass().getSuperclass();
可以看出结果也是class java.net.URLClassLoader
扩展类加载jre/lib/ext目录下的所有类,包括jar,目录下的所有类(目录名不一定要classes).
现在可以回答上面的问题了,你写一个HelloWorld,放到jre/lib/ext/下的某个目录
比如 jre/lib/ext/myclass/HelloWorld.class
然后在你classpath也设置一份到这个类的路径,结果执行java HelloWorld时,这个类是被扩展类加载器加载器的,可以这样证明
public static void main(String[] args){
System.out.println("loaded by"+HelloWorld.class.getClassLoader().getClass());
System.out.println("Hello World");
}
结果可以得到class sun.misc.Launcher$ExtClassLoader
当然如果你把jre/lib/ext下myclass这个目录删除,仍然可以运行,但是这样结果是
class sun.misc.Lancher$AppClassLoader
如果你不知道这个过程的话,假设在你扩展类路径下有一份classpath中的拷贝,或者是比较低的版本,当你使用新的版本时会发现没有起作用,知道这个过程你就不会觉得奇怪了。另外就是两个不同的类加载器是可以加载一个同名的类的,也就是说虽然扩展类加载器加载了某个类,系统类加载器是可以加载自己的版本的,
但是现有的实现都没有这样做,ClassLoader中的方法是会请求父类加载器先加载的,如果你自己定义类加载器完全可以修改这种默认行为,甚至可以让他没有父加载器。
这里给出一个方法如何获得扩展类加载器加载的路径:
String path=System.getProperty("java.ext.dirs");
File dir=new File(path);
if(!dir.exists()||!dir.isDirectory()){
return Collections.EMPTY_LIST;
}
File[] jars=dir.listFiles();
URL[] urls=new URL[jars.length];
for(int i=0;ijars.length;i++){
urls[i]=sun.misc.URLClassPath.pathToURLs(jars[i].getAbsolutePath())[0];
}
return Arrays.asList(urls);
对于扩展类加载器我们基本上不会去关心,也很少把你自己的jar放到扩展路径,大部分情况下我们都感觉不到它的存在,当然如果你一定要放到这个目录下,一定要知道这个过程,它会优先于classpath中的类。
现在我们应该很清楚知道某个类是哪个加载器加载的,并且知道为什么是它加载的,如果要在运行时获得某个类的类加载器,直接使用Class的getClassLoader()方法就可以了。
用户定义的类一般都是系统类加载器加载的,我们很少直接使用类加载器加载类,我们甚至很少自己加载类。
因为类在使用时会被自动加载,我们用到某个类时该类会被自动加载,比如new A()会导致类A自动被加载,不过这种加载只发生一次。
我们也可以使用系统类加载器手动加载类,ClassLoader提供了这个接口
ClassLoader.getSystemClassLoader().loadClass("classFullName");
这就很明确的指定了使用系统类加载器加载指定的类,但是如果该类能够被扩展类加载器加载,系统类加载器还是不会有机会的。
我们最常用的还是使用Class.forName加载使用的类,这种方式没有指定某个特定的ClassLoader,会使用调用类的ClassLoader。
也就是说调用这个方法的类的类加载器将会用于加载这个类。比如在类A中使用Class.forName加载类B,那么加载类A的类加载器将会用于加载类B,这样两个类的类加载器是同一个。
最后讨论一下如何获得某个类加载器加载了哪些类,这个似乎有一定的使用价值,可以看出哪些类被加载了。其实这个也不是很难,因为ClassLoader中有一个classes成员变量就是用来保存类加载器加载的类列表,而且有一个方法
void addClass(Class c) { classes.addElement(c);}
这个方法被JVM调用。
我们只要利用反射获得classes这个值就可以了,不过classes声明为private的,我们需要修改它的访问权限(没有安全管理器时很容易做到)
classes = ClassLoader.class.getDeclaredField("classes");
classes.setAccessible(true);
List ret=(List) classes.get(cl); //classes是一个Vector
可惜的是对于引导类加载器没有办法获得加载的类,因为它是c实现的,在java中很难控制
java如何实现类加载?
重新定义类加载器,也就是ClassLoader,覆盖其中的一个方法findClass
例如,应用程序可以创建一个网络类加载器,从服务器中下载类文件。示例代码如下所示:
ClassLoader loader = new NetworkClassLoader(host, port);
Object main = loader.loadClass("Main", true).newInstance();
. . .
Java重新定义一个已存在类,为什么会先加载
Java重新定义一个已存在类,会先加载是因为一个java文件就是一个类,当然这个类中可能不包含主函数,如果有主函数,则运行java文件一开始就会加载主函数。
java重新加载类的介绍就聊到这里吧,感谢你花时间阅读本站内容,更多关于java加载类的三种方式、java重新加载类的信息别忘了在本站进行查找喔。
发布于:2022-12-13,除非注明,否则均为
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