内存分析

Java内存分析

Java内存

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类的加载与ClassLoader的理解

  • 加载：将class文件字节码内容加载到内存中，并将这些静态数据转换成方法区的运行时数据结构， 然后生成一个代表这个类的java.lang.Class对象.

  • 链接：将Java类的二进制代码合并到JVM的运行状态之中的过程。

    • 验证：确保加载的类信息符合JVM规范，没有安全方面的问题

    • 准备：正式为类变量（static）分配内存并设置类变量默认初始值的阶段，这些内存都将在方 法区中进行分配。

    • 解析：虚拟机常量池内的符号引用（常量名）替换为直接引用（地址）的过程。

  • 初始化：

    • 执行类构造器()方法的过程。类构造器()方法是由编译期自动收集类中所有类变量的赋值动作 和静态代码块中的语句合并产生的。（类构造器是构造类信息的，不是构造该类对象的构造 器）。
    • 当初始化一个类的时候，如果发现其父类还没有进行初始化，则需要先触发其父类的初始化。
    • 虚拟机会保证一个类的()方法在多线程环境中被正确加锁和同步。

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什么时候会发生类初始化？

  • 类的主动引用（一定会发生类的初始化）

    • 当虚拟机启动，先初始化main方法所在的类

    • new一个类的对象

    • 调用类的静态成员（除了?nal常量）和静态方法使用java.lang.re?ect包的方法对类进行反射调用

    • 当初始化一个类，如果其父类没有被初始化，则先会初始化它的父类

  • 类的被动引用（不会发生类的初始化）

    • 当访问一个静态域时，只有真正声明这个域的类才会被初始化。如：当通过子类引用父类的静 态变量，不会导致子类初始化

    • 通过数组定义类引用，不会触发此类的初始化

    • 引用常量不会触发此类的初始化（常量在链接阶段就存入调用类的常量池中了）

      //1、主动调用
        //new一个对象就是主动调用，初始化时会先加载父类的初始化，然后子类再初始化
       Son son=new Son();
//        //反射也会产生主动引用
       Class.forName("com.company.reflection.Son");
        //不会产生类的引用的方法
        //通过子类调用父类的静态方法b
        //只有父类会被加载
    System.out.println(Son.b);
        //数组只有main类被加载，不会加载类
      Son[] array=new Son[5];
        //调用常量池，只有main类被加载
        System.out.println(Son.M);

类加载器的作用

  • 类加载的作用：将class文件字节码内容加载到内存中，并将这些静态数据转换成方法区的运行时数 据结构，然后在堆中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，作为方法区中类数据的访问入口。

  • 类缓存：标准的JavaSE类加载器可以按要求查找类，但一旦某个类被加载到类加载器中，它将维持 加载（缓存）一段时间。不过JVM垃圾回收机制可以回收这些Class对象

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类加载器作用是用来把类(class)装载进内存的。JVM 规范定义了如下类型的类的加载器

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根加载器就是加载rt.jar包，里面有我们常用的包，位置在jre位置下的

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比如lang包，io包等各种包都是在rt.jar（根）包下的

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扩展类加载器

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ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
System.out.println(systemClassLoader);

//获取系统类加载器的父类加载器-->扩展加载器
ClassLoader parent=systemClassLoader.getParent();
System.out.println(parent);
//java是得不到根加载器的
//获取扩展类加载器的父类加载器-->根加载器（C++/C）
ClassLoader parent1 = parent.getParent();
System.out.println(parent1);
//测试当前类是哪个加载器加载的
ClassLoader classLoader = Class.forName("com.company.reflection.Test07").getClassLoader();
System.out.println(classLoader);
//测试jdk内置的类是谁加载的
classLoader = Class.forName("java.lang.Object").getClassLoader();
System.out.println(classLoader);
//如何获得系统类加载器可以加载的路径
System.out.println( System.getProperty("java.class.path"));

创建运行时类的对象

通过反射获取运行时类的完整结构

Field、Method、Constructor、Superclass、Interface、Annotation

  • 实现的全部接口

  • 所继承的父类

  • 全部的构造器

  • 全部的方法

  • 全部的Field

  • 注解

Class c1 = Class.forName("com.company.reflection.User");

        User user=new User();
        c1=user.getClass();

        //获得类的名字
        System.out.println(c1.getName());//获得包名+类名
        System.out.println(c1.getSimpleName());//获得类名
        //获得类的属性
        System.out.println("=================");
        Field[] fields = c1.getFields();//只能找到public属性
//        for (Field field : fields) {
//            System.out.println(field);
//        }
        fields=c1.getDeclaredFields();//可以找到全部的属性
        for (Field field : fields) {
            System.out.println(field);
        }
        //获得指定属性的值
        Field name = c1.getDeclaredField("name");
        System.out.println(name);

        //获得类的方法
        System.out.println("===============");
        Method[] methods = c1.getMethods();
        for (Method method : methods) {//获得本类及其父类的全部的public方法
            System.out.println("正常的："+method);
        }
        methods=c1.getDeclaredMethods();
        for (Method method : methods) {//获得本类的所有方法
            System.out.println("getDeclaredMethods:"+method);
        }
        //获得指定方法
        Method getName = c1.getMethod("getName", null);
        Method setName = c1.getMethod("setName", String.class);
        System.out.println(getName);
        System.out.println(setName);
        //获得指定的构造器
        System.out.println("==============");
        Constructor[] constructors = c1.getConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors) {
            System.out.println(constructor);
        }
        constructors = c1.getDeclaredConstructors();
        for (Constructor constructor : constructors) {
            System.out.println("#"+constructor);
        }
        //获得指定的构造器
        Constructor declaredConstructors = c1.getDeclaredConstructor(String.class, int.class, int.class);
        System.out.println("指定："+declaredConstructors);

小结

  • 在实际的操作中，取得类的信息的操作代码，并不会经常开发。

  • 一定要熟悉java.lang.re?ect包的作用，反射机制。

  • 如何取得属性、方法、构造器的名称，修饰符等。

JavaSE学习笔记

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