Java類載入機制詳解【java面試題】

　　Java類載入機制詳解【java面試題】

　　(1)問題分析：

　　Class檔案由類裝載器裝載後，在JVM中將形成一份描述Class結構的元資訊物件，透過該元資訊物件可以獲知Class的結構資訊：如建構函式，屬性和方法等，Java允許使用者藉由這個Class相關的元資訊物件間接呼叫Class物件的功能。

　　虛擬機器把描述類的資料從class檔案載入到記憶體，並對資料進行校驗，轉換解析和初始化，最終形成可以被虛擬機器直接使用的Java型別，這就是虛擬機器的類載入機制。

　　(2)核心答案講解：

　　類裝載器就是尋找類的位元組碼檔案，並構造出類在JVM內部表示的物件元件。在Java中，類裝載器把一個類裝入JVM中，要經過以下步驟：

　　1)裝載：查詢和匯入Class檔案;

　　2)連結：把類的二進位制資料合併到JRE中;

　　A)校驗：檢查載入Class檔案資料的正確性;

　　B)準備：給類的靜態變數分配儲存空間;

　　C)解析：將符號引用轉成直接引用;

　　3)初始化：對類的靜態變數，靜態程式碼塊執行初始化操作

　　Java程式可以動態擴充套件是由執行期動態載入和動態連結實現的;比如：如果編寫一個使用介面的應用程式，可以等到執行時再指定其實際的實現(多型)，解析過程有時候還可以在初始化之後執行;比如：動態繫結(多型)。

　　(3)問題擴充套件

　　由於Java的跨平臺性，經過編譯的Java源程式並不是一個可執行程式，而是一個或多個類檔案。當Java程式需要使用某個類時，JVM會確保這個類已經被載入、連線(驗證、準備和解析)和初始化。類的載入是指把類的.class檔案中的資料讀入到記憶體中，通常是建立一個位元組陣列讀入.class檔案，然後產生與所載入類對應的Class物件。載入完成後，Class物件還不完整，所以此時的類還不可用。當類被載入後就進入連線階段，這一階段包括驗證、準備(為靜態變數分配記憶體並設定預設的初始值)和解析(將符號引用替換為直接引用)三個步驟。最後JVM對類進行初始化，包括：

　　1)如果類存在直接的父類並且這個類還沒有被初始化，那麼就先初始化父類;

　　2)如果類中存在初始化語句，就依次執行這些初始化語句。

　　類的載入是由類載入器完成的，類載入器包括：根載入器(BootStrap)、擴充套件載入器(Extension)、系統載入器(System)和使用者自定義類載入器(java.lang.ClassLoader的子類)。