面试官：自定义`String`类，包名为`java.lang`，是否能编译和运行

面试问题背景

• 面试官询问自定义String类，包名为java.lang，是否能编译和运行。

结论

• 编译：能成功编译。
• 运行：会报错，因为JDK中的String类会被优先加载。

知识点涉及

1. Java代码的编译过程
2. Java代码的运行过程
3. 类加载器

Java代码的编译过程

• 定义：将.java源文件转换为.class字节码文件。
• 方法：
  • 使用IDEA的BUILD按钮。
  • 命令行：javac xx.java。
• 查看字节码：
  • 使用文本工具打开显示二进制。
  • 使用javap工具反汇编查看。

Java代码的运行过程

• 加载：JVM在首次使用类时加载，包括加载、连接、初始化三个阶段。
• 连接：包括验证、准备、解析三个子阶段。
• 初始化：执行<clinit>()方法。

类加载过程详解

• 加载：
  • 通过全类名获取字节流。
  • 转换静态存储结构为运行时数据结构。
  • 生成Class对象。
• 连接：
  • 验证：确保符合JVM规范。
  • 准备：为静态变量分配内存并初始化。
  • 解析：符号引用转换为直接引用。
• 初始化：执行<clinit>()方法。

运行时错误示例

• 自定义String类中写main方法，运行时报错找不到main方法。
• 尝试调用自定义String类方法时，实际调用JDK中的String类方法。

代码运行案例分析

• MainApp类加载：通过命令行启动JVM，加载MainApp.class。
• Animal类加载：在main函数中创建Animal对象时触发加载。

参考文章

• Java代码编译和执行的整个过程。
• Java类加载机制。
• JVM成神之路：类的加载。

总结

自定义String类虽然能编译，但由于JVM的类加载机制，特别是双亲委派模型，实际运行时会加载JDK中的String类，导致自定义类无法被使用。