第13章 反射、类加载与垃圾回收

第13章 反射、类加载与垃圾回收

类加载

定义：将“.java”编译过后的“.class”文件中的二进制代码加载到内存中去的，这么一个过程，就叫类加载

类加载器
类的加载由类加载器完成。JVM本身包含了一个类加载器，称为根类加载器（Bootstrap ClassLoader）
启动类加载器：Bootstrap ClassLoader
扩展类加载器（Extension ClassLoader）
（应用）系统类加载器（Application ClassLoader）
自定义类加载器（User ClassLoader）
注意：这里父类加载器并不是通过继承关系来实现的，而是采用组合实现的。

类加载有三种方式：
1、命令行启动应用时候由JVM初始化加载
2、通过Class.forName()方法动态加载
3、通过ClassLoader.loadClass()方法动态加载

跟类相关的数据
类的代码
静态域/静态属性
静态初始化
静态方法
常量池（字符串常量池）

类的生命周期:
加载、连接、初始化、使用、卸载

加载
查找并加载类的二进制数据
1、根据类的全限定名（包名+类名）来获取类的二进制字节流。
2、将类中的所有静态存储结构转化为方法区中去，作为运行时所需要的数据结构。
3、在Java堆中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，作为对方法区中这些数据的访问入口。

连接
验证、准备、解析

验证作用：确保被加载的类的正确性

验证检验动作：
文件格式验证
元数据验证
字节码验证
符号引用验证
准备作用：为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值
解析作用：把类中二进制的符号引用全部转换为直接引用

初始化
①声明类变量是指定初始值
②使用静态代码块为类变量指定初始值

（JVM）初始化过程
1、假如这个类还没有被加载和连接，则程序先加载并连接该类
2、假如该类的直接父类还没有被初始化，则先初始化其直接父类
3、假如类中有初始化语句，则系统依次执行这些初始化语句

类初始化时机
只有当对类的主动使用的时候才会导致类的初始化
创建类的实例，也就是new的方式
访问某个类或接口的静态变量，或者对该静态变量赋值
调用类的静态方法
反射（如Class.forName(“com.shengsiyuan.Test”)）
初始化某个类的子类，则其父类也会被初始化
Java虚拟机启动时被标明为启动类的类（Java Test），直接使用java.exe命令来运行某个主类

使用
1、使用final修饰符的常量调用，不会初始化所在的类
2、通过数组定义类引用，也不会初始化所在的类
3、通过子类引用父类的静态变量，也不会导致子类初始化

卸载
执行了System.exit()方法
程序正常执行结束
程序在执行过程中遇到了异常或错误而异常终止
由于操作系统出现错误而导致Java虚拟机进程终止

类缓存
使用标准 javaSE 版本的类加载器，加载的类，类一旦被加载完成，在一定时间范围内，是有缓存效果的，但是也不是永远都不销毁的，什么时候销毁，由垃圾回收器说了算

类加载器的来源
1.本地文件系统加载的.class文件
2.从jar文件中加载.class文件，这种也是比较常见
3.通过网络加载class文件
4.动态加载一个Java源文件，先编译，后加载

JVM类加载机制
全盘负责
父类委托
缓存机制
代理委托

Class.forName()和ClassLoader.loadClass()区别
1.将类的.class文件加载到jvm中之外，还会对类进行解释，执行类中的static块；
2.只干一件事情，就是将.class文件加载到jvm中，不会执行static中的内容,只有在newInstance才会去执行static块。

注意：Class.forName(name, initialize, loader)带参函数也可控制是否加载static块。并且只有调用了newInstance()方法采用调用构造函数，创建类的对象 。

反射
反射机制
1.在Java中，可以在程序运行时期，动态加载、动态探知和动态使用，在编译器完全无法确定的类
2.java在运行期，去动态的载入一个只知道“类的全限定名”的类，并且获取其完整的数【运行时数据】，还可以参照这个完整的数据结构
反射的核心：class

反射的使用方法
第一种方式：在编译期不知道类名，但是在运行期可以获得该类名的时候，使用Class类的forName()静态方法可以获得Class对象。
第二种方式：如果在编译期知道类名的情况，可以调用该类的class属性来获得该类对象的Class对象。
第三种方式：如果一个类的实例对象已经得到，则调用该对象的getClass()方法返回该对象所属类对应的Class对象。getClass()方法是java.lang.Object类的方法之一，所以所有对象都可以调用该方法。

在Java程序中获得Class对象的方式有三种：

在Java中，获得一个class对象的第一种方式：使用反射中的class.forName( ),这种情况是，我只知道类的“类全名”的时候，我就可以用Class c0 = Class.forName( " com.gezhi.javaoo20.bean.Person" )

在Java中，对于一个已经加载成功的类，我们还可以使用类 .class的方法，来获得class对象
Class c1 = ReflectionMainEnter.class;
Person person = new Person( );

当我知道一个类的实例的情况，我们可以通过”对象 .getClass（）“，来获得class对象
Class c2 = person.getClass( );

只是Class对象，不像其他的类的对象，直接存储数据，但是它却不是，它更像类的镜子，可以通过它，去间接的访问“方法区中的类的数据”

在JAVA中，对象实际上代表现实生活中的一些数据，或者是数据的表示，当然Class的对象，也是同理，它代表方法区中的 “类的数据结构”，类的相关结构信息，也被存储在Class对象中

数组的根，依旧是Object对象，但是从定义上来说：数组却又不是一个类，只是它根类都继承了Object

注解

注解可以应用在以下的元素中：包、类、属性、方法、形参列表，……

JDK1.5以后提供的，一种和类，接口，数组地位平等的一种新的特性
作用：
1.跟comment一样，对元素进行注释，说明
2.跟其他的第三方达成一定的共识，或者达成一定的“约定”，
3.注解可以在程序中，被访问到，

常见的注解
JDK内置注解、自定义注解

注解的格式：@注解的名称()
*/

JDK内置注解
unchecked 执行了未检查的转换时的警告，例如当使用集合时没有用泛型 (Generics) 来指定集合保存的类型。
fallthrough 当 Switch 程序块直接通往下一种情况而没有 Break 时的警告。
path 在类路径、源文件路径等中有不存在的路径时的警告。
serial 当在可序列化的类上缺少 serialVersionUID 定义时的警告。
finally 任何 finally 子句不能正常完成时的警告。
all 关于以上所有情况的警告。
deprecation 使用了不赞成使用的类或方法时的警告
@Override9（重写），deprecated（废弃，不推荐，过时）

垃圾回收

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使用:----------居左
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TYPE	ASCII	HTML
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Quotes	"Isn't this fun?"	“Isn’t this fun?”
Dashes	-- is en-dash, --- is em-dash	– is en-dash, — is em-dash

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KaTeX数学公式

您可以使用渲染LaTeX数学表达式 KaTeX:

Gamma公式展示 $\Gamma (n)=(n-1)!\forall n\in \mathbb{N}$ 是通过欧拉积分

$$\Gamma (z)={\int }_0^{\infty }{t}^{z-1}{e}^{-t}dt.$$

你可以找到更多关于的信息 LaTeX 数学表达式here.

新的甘特图功能，丰富你的文章

• 关于 甘特图 语法，参考 这儿,

UML 图表

可以使用UML图表进行渲染。 Mermaid. 例如下面产生的一个序列图：:

这将产生一个流程图。:

• 关于 Mermaid 语法，参考 这儿,

FLowchart流程图

我们依旧会支持flowchart的流程图：

• 关于 Flowchart流程图 语法，参考 这儿.

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1. 注脚的解释 ↩︎