1. 类的加载和初始化

在程序用到一个类的时候，如果类还没有加载到内存，JVM会对类进行加载、连接和初始化。
类加载由类加载器完成，类加载器通常由JVM提供（系统类加载器）。开发者也可以通过继承ClassLoader创建自己的类加载器。
类加载器加载类的二进制数据，可以从以下几个地方获得：

从本地文件系统加载class文件
从JAR包加载class文件
网络加载class文件
动态编译Java源文件实现加载。
类被加载后，系统会为类生成一个对应的Class对象，通过类连接把类的二进制数据合并到JRE中，称为类连接。类连接有三个阶段：
验证：检验被加载的类是否有正确的内部结构
准备：为类的静态属性分配内存，设置默认初始值
解析：将二进制数据中的符号引用替换成直接引用
虚拟机对类进行初始化，主要是对静态属性进行初始化。声明静态属性的初始值，可在声明静态属性时指定初始值，也可以使用静态初始块为静态属性指定初始值。

public class ClassTest {
	static int a = 1;// 声明的时候执行初始值
	static int b;
	static {// 静态代码块，第一次加载类的时候执行
		System.out.println("静态代码块");
		System.out.println(b);// 输出默认值0
		b = 2;
		System.out.println(b);// 输出2
	}
	{//每次new对象都会执行
		System.out.println("实例代码块");
	}
}

测试代码：

public static void main(String[] args) {
	ClassTest test1 = new ClassTest();
	ClassTest test2 = new ClassTest();
}

输出结果：

JVM初始化一个类的时候，步骤如下：

如果类没被加载和连接，程序先加载并连接该类。
如果该类的直接父类没有被初始化，则先初始化直接父类
如果类中有初始化语句，则系统依次执行这些初始化语句
JAVA中通过以下6中方法，可以触发一个类的初始化：
a) 创建类的实例。new一个对象、通过反序列化或反射来创建类的实例
b) 调用某个类的静态方法
c) 访问某个类或接口的静态属性，或为静态属性赋值
d) 使用反射方式强制创建某个类的java.lang.Class对象
e) 初始化某个类的子类，该子类的所有父类都会被初始化
f) 用java.exe运行某个主类
另外，对于一个final修饰的静态属性，如果该属性在编译时就能得到属性值，访问该属性时不会触发类的初始化。如：

public class ClassTest {
	final static int a = 1;// 声明的时候执行初始值
}
public static void main(String[] args) {
	System.out.println(ClassTest.a);//不会触发ClassTest初始化
}

2. 类加载器

类加载器负责将.class文件加载到内存中，并生成对应的java.lang.Class对象。同一个类只能被加载到JVM中一次。在Java中，用类的全限定名(包名+类名)作为标识，区分是不是同一个类，即同一个包下不能有重名的类。JVM在加载类的时候，用类的全限定名+加载器的名字作为唯一标识。即同一个类可以被不同的类加载器加载，每个类加载器只能加载一次。
JVM启动时，有三个类加载器：

Bootstrap ClassLoader:根类加载器，负责加载Java的核心类，它不是ClassLoader的子类，而是由JVM自身实现的。核心类在jre/lib下
Extension ClassLoader:扩展类加载器，负责加载JRE扩展目录(jre/lib/ext)中的JAR包
System ClassLoader:系统类加载器，负责在JVM启动时，加载来自java中的-classpath选项或java.class.path系统属性，或CLASSPATH环境变量所指定的JAR包和类路径。
JVM加载类主要有如下三种机制：
全盘负责：当一个类加载器负责加载某个Class的时候，该Class所依赖的和引用的其它Class将由该类加载器负责载入。除非显示使用另外一个类加载器来载入。
父类委托：先让parent类加载器加载该Class,只有当parent加载器无法加载该类时才尝试从自己的类路径中加载该类。
缓存机制：缓存机制将会保证所有被加载过的Class都会被缓存，当程序中需要使用某个Class时，类加载器先从缓存中搜寻该Class,只有当缓存中不存在时，系统才会重新读取该类的二进制数据，并将其转换为Class对象。因此修改了Class后必须重新启动JVM。

public static void main(String[] args) throws IOException {
		ClassLoader systemLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
		System.out.println(systemLoader);
		// 获取系统类加载器的加载路径，通常是CLASSPATH环境变量指定。
		// 如果没有指定CLASSPATH,默认是当前路径为系统类加载器的加载路径
		Enumeration<URL> eml = systemLoader.getResources("");
		while (eml.hasMoreElements()) {
			System.out.println(eml.nextElement());
		}
		ClassLoader parentLoader = systemLoader.getParent();
		System.out.println("扩展类加载器："+parentLoader);
		System.out.println("扩展类加载器的加载路径："+System.getProperty("java.ext.dirs"));
		System.out.println("扩展类加载器的parent："+parentLoader.getParent());
	}

3. 反射

3.1 获得Class对象

每个类被加载后，都会为该类生成一个对应的Class对象，通过该Class对象可以访问JVM中的这个类。Java中获得Class对象有三种方式：

使用Class.forName(“类全限定名”)
调用某个类的class属性。如Person.class
调用某个对象的getClass()方法。
通过Class对象可以访问对象的构造器、方法、属性。
3.2 使用反射操作对象
Class类中有可以访问类的Constructor（构造方法）、Methods（方法）、Field（属性）
方法名中带Declared的，表示类中声明的成员，无关访问修饰符。

package classtest;

public class ClassTest {
	private String name;

	public ClassTest() {
		System.out.println("ClassTest无参构造");
	}

	public ClassTest(String name) {
		this.name = name;
		System.out.println("ClassTest有参构造");
	}

	public void info() {
		System.out.println("info()");
	}

	public void info(String in) {
		System.out.println("info(String in)" + in);
	}

	private void pri() {

	}
}

public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, SecurityException {
		Class clazz =Class.forName("classtest.ClassTest");
		Constructor[] constructors = clazz.getDeclaredConstructors();// 获取所有构造器
		for (Constructor cons : constructors) {
			System.out.println(cons);
		}
		Method[] methods = clazz.getMethods();// 获取类中所有public方法
		for (Method m : methods) {
			System.out.println(m);
		}
		Method info = clazz.getMethod("info", String.class);// 获取info(String)这个方法
		Field[] fields = clazz.getDeclaredFields();//获取所有声明的属性，与访问权限无关
		for(Field f:fields){
			System.out.println(f);
		}
	}

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类加载和反射

1. 类的加载和初始化

2. 类加载器

3. 反射

3.1 获得Class对象

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