Java開發中類的加載及反射機制
JAVA中類文件加載是動態的。JVM指令是被封裝在了.class文件里面，而.class文件的加載過程是動態的，也就是說當我們用到的時候才會去加載，如果不用的話，就不會去加載我們的類。這里所說的用到包括兩種方式，***種就是new一個對象的時候（這個時候要特別注意，當設計到多態的時候，就會有一點點變化，這時候編譯器會做一些優化，這樣以來當加載的時候會提前加載設計到多態的類，關于這一點下面有個例子（example 1)來說明。另一種就是當一個類的靜態代碼被調用的時候。
java 代碼
//example 1
//Zoo.java
abstract class Animal {
Animal(){
System.out.println("Animal constructor");
}
}
class Tiger extends Animal {
Tiger(){
System.out.println("Tig constructor ");
}
}
class Dog extends Animal {
Dog(){
System.out.println("Dog Constructor ");
}
}
public class Zoo {
private Animal am; //Example 1.1
//private Dog am; Example 1.2
private Tiger tiger;
Zoo(){
tiger = new Tiger();
am = new Dog();
}
public static void main(String [] args){
System.out.println("new Zoo before");
Zoo z = new Zoo();
System.out.println("new Zoo after ");
}
} |
我們可以看出：當我們將子類對象賦值給父類時，編譯器會做一點優化，于是加載器在還沒有new子類對象的時候已經加載了父類以及子類（example1.1結果）,當不存在多態的時候，我們可以看到是當要new Dog()的時候才會加載Dog以及父類。無論何種方式，在new之前，類確實已經加載到了內存中。
JAVA為我們提供了兩種動態機制。***種是隱式機制。其實new一個對象和調用類的靜態方法時，就是隱式機制在工作。第二種是顯示機制。顯示的機制又有兩種策略（***種是用java.lang.Class的forName(String str)方法，第二種是用java.lang.ClassLoader的loadClass())。#p#
***種：利用forName方法
當我們查API文檔就會發現forName方法有兩種形式。分別如下：
public static Class＜?＞ forName(String className) throws ClassNotFoundException public static Class＜?＞ forName(String name, boolean initialize, ClassLoader loader) throws ClassNotFoundException |
先來說說第二種方法：第二個方法值得注意的就是第二個參數boolean initialize，如果我們把這個參數設置為false，那么當我們加載完類后就不會執行靜態代碼和靜態的初始化動作。只有當我們new一個對象的時候才會初始化。而第三個參數是用來指明類的加載器的。
如果查看java.lang.Class類的源代碼，上述兩種方法最終都會調用Class類中的私有的native方法forName0()，此方法的聲明如下：
private static native Class forName0(String name, boolean init,ClassLoader loader)
throws ClassNotFoundException;
所以當我們調用Class.forName(name )時，其實是在方法內部調用了:
forName0(name, true, ClassLoader.getCallerClassLoader());
當我們調用Class.forName(name, initialize, loader )的時候,實際上此方法內部調用了:
forName0(name, initialize, loader);
下面看一個例子，如果方法中第二個參數為false的情況：
java 代碼
//example 2.1
//Zoo.java
abstract class Animal {
static {
System.out.println("Animal static code block ");
}
Animal(){
System.out.println("Animal constructor");
}
}
class Tiger extends Animal {
Tiger(){
System.out.println("Tig constructor ");
}
}
class Dog extends Animal {
Dog(){
System.out.println("Dog Constructor ");
}
}
public class Zoo {
public static void main(String [] args)throws Exception {
System.out.println("new Zoo before");
Zoo z = new Zoo();
Class c = Class.forName("Dog",false,z.getClass().getClassLoader());
System.out.println("initilize before ");
Animal dog = (Animal)c.newInstance();
System.out.println("new Zoo after ");
}
} |
類加載完成后并沒有立即執行靜態初始化代碼，而是到了實例化的時候才進行了靜態初始化。有時候我們會說靜態代碼是在類***次被加載時執行的，并且只執行一次。其實這是對與new一個對象，***次訪問類的靜態代碼以及第二個參數為true時而言的，對于動態的加載來說，如果forName方法的第二個參數設置為false，那么就是在實例化的時候才會執行靜態初始化。當然默認情況下第二個參數是true。#p#
第二種方法：利用Class對象獲取的ClassLoader裝載
下面是一個簡單的例子：
java 代碼
//Example 2.2
//Zoo.java
abstract class Animal {
static {
System.out.println("Animal static code block ");
}
Animal(){
System.out.println("Animal constructor");
}
}
class Tiger extends Animal {
Tiger(){
System.out.println("Tig constructor ");
}
}
class Dog extends Animal {
Dog(){
System.out.println("Dog Constructor ");
}
}
public class Zoo {
public static void main(String [] args)throws Exception {
Class c = Zoo.class;
ClassLoader loader = c.getClassLoader();
System.out.println("loader before");
Class dog = loader.loadClass("Dog");
System.out.println("instance before ");
Animal an = (Animal)dog.newInstance();
}
}
|
loader完成以后并沒有立即進行靜態代碼的執行。只有當newInstance()的時候才執行靜態初始化，這和把public static Class forName(String name, boolean initialize, ClassLoader loader)的第二個參數指定為false的情況完全一樣。其實每當我們寫完一個編譯單元以后就會得到一個.calss文件，這個文件中就包含了該類的Class對象。JVM就是利用這個class對象來進行動態裝載類的。
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