Java的klass和class

vm加載的字節(jié)碼，也就是.class文件，被加載到方法區(qū)里面，叫Kclass，是一個(gè)C++對(duì)象，含有類(lèi)的信息、虛方法表等

下文中說(shuō)的mirror是指，JVM在加載了字節(jié)碼后，在堆里創(chuàng)建的Class對(duì)象，這個(gè)對(duì)象和方法區(qū)的Kclass相互指向，也就是說(shuō)我們可以通過(guò)Kclass找到這個(gè)對(duì)象

我們new 一個(gè)對(duì)象，對(duì)象頭里面會(huì)有一個(gè)指針，指向方法區(qū)的Kclass

new Object().getClass()流程， 對(duì)象頭里面的指針–>方法區(qū)kClass–>堆Class對(duì)象

反射也是拿到堆里的Class對(duì)象

所有我們比較兩個(gè)對(duì)象類(lèi)型是否相等，實(shí)際上就是比較兩個(gè)Class對(duì)象是否一樣

本節(jié)課，我們深入地理解一下反射中使用的Class類(lèi)，Method類(lèi)，F(xiàn)ield類(lèi)這三個(gè)類(lèi)。

其中，重點(diǎn)中的重點(diǎn)是Class類(lèi)和Class對(duì)象。這個(gè)概念太容易混淆。

我在寫(xiě)這篇文章之前，先在網(wǎng)上搜了一下，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有一篇文章是能講得很清楚的。

確實(shí)很少有文章能講明白

知乎上有很多大牛，關(guān)于Class對(duì)象也曾留下過(guò)只言片語(yǔ)，但又不夠系統(tǒng)，因?yàn)閷?duì)于這些進(jìn)行JVM開(kāi)發(fā)的牛人而言，Class對(duì)象是一個(gè)不屑于說(shuō)的問(wèn)題。但就是在這樣的，開(kāi)發(fā)者有點(diǎn)糊涂，大牛覺(jué)得不重要的地方，才容易產(chǎn)生知識(shí)的死角。而且網(wǎng)上有很多錯(cuò)誤的概念，以訛傳訛，更加容易讓新手們搞不清楚。

先給結(jié)論，每一個(gè)Java類(lèi)都有一個(gè)伴生的Class對(duì)象。

詳細(xì)解釋一下，定義這樣一個(gè)類(lèi)：

class Main {
}

那么當(dāng)這個(gè)類(lèi)所在的文件被加載，更準(zhǔn)確地說(shuō)，這個(gè)類(lèi)被ClassLoader加載到JVM中的時(shí)候，Hotspot虛擬機(jī)會(huì)為這個(gè)類(lèi)在虛擬機(jī)內(nèi)部創(chuàng)建一個(gè)叫做Klass的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

class Klass : public Metadata {
  friend class VMStructs;
 protected:
  // note: put frequently-used fields together at start of klass structure
  // for better cache behavior (may not make much of a difference but sure won't hurt)
  enum { _primary_super_limit = 8 };
  jint        _layout_helper;
  juint       _super_check_offset;
  Symbol*     _name;
  Klass*      _secondary_super_cache;
  // Array of all secondary supertypes
  Array<Klass*>* _secondary_supers;
  // Ordered list of all primary supertypes
  Klass*      _primary_supers[_primary_super_limit];
  // java/lang/Class instance mirroring this class
  oop       _java_mirror;
  // Superclass
  Klass*      _super;
  // First subclass (NULL if none); _subklass->next_sibling() is next one
  Klass*      _subklass;
  // Sibling link (or NULL); links all subklasses of a klass
  Klass*      _next_sibling;
  Klass*      _next_link;
  // The VM's representation of the ClassLoader used to load this class.
  // Provide access the corresponding instance java.lang.ClassLoader.
  ClassLoaderData* _class_loader_data;
  jint        _modifier_flags;  // Processed access flags, for use by Class.getModifiers.
  AccessFlags _access_flags;    // Access flags. The class/interface distinction is stored here.
  // Biased locking implementation and statistics
  // (the 64-bit chunk goes first, to avoid some fragmentation)
  jlong    _last_biased_lock_bulk_revocation_time;
  markOop  _prototype_header;   // Used when biased locking is both enabled and disabled for this type
  jint     _biased_lock_revocation_count;
  TRACE_DEFINE_KLASS_TRACE_ID;
  // Remembered sets support for the oops in the klasses.
  jbyte _modified_oops;             // Card Table Equivalent (YC/CMS support)
  jbyte _accumulated_modified_oops; // Mod Union Equivalent (CMS support)
....
}

這個(gè)類(lèi)的完整定義，大家可以去看hotspot/src/share/vm/oops/klass.hpp， 我們這里就不再多列了。這些屬性已經(jīng)足夠我們講解的了。

如果Main class被加載，那么虛擬機(jī)內(nèi)部就會(huì)為它創(chuàng)建一個(gè) Klass ，它的 _name 屬性就是字符串 “Main”。

_primary_supers 代表了這個(gè)類(lèi)的父類(lèi)。比如，我們看IOException, 是Exception的子類(lèi)，而Exception又是Throwable的子類(lèi)。

那么，如果你去看IOException的 _primary_supers 屬性就會(huì)發(fā)現(xiàn)，它是這樣的：[Throwable, Exception, IOException]，后面5位為空。

其他的屬性我們先不看，以后有時(shí)間會(huì)慢慢再來(lái)講。

今天重點(diǎn)說(shuō)一下oop，這個(gè)我猜是ordinary object pointer的縮寫(xiě)，到底是什么的縮寫(xiě)，其實(shí)我也不確定。

但我能確定的是，這種類(lèi)型代表是一個(gè)真正的Java對(duì)象。比如說(shuō)：

Main m = new Main();

這行語(yǔ)句里創(chuàng)建的 m 在JVM中，就是一個(gè)oop，是一個(gè)普通的Java對(duì)象，而Main在JVM里則是一個(gè)Klass。

大家理清了這里面的關(guān)系了嗎？我建議沒(méi)看懂的，再多看一遍。一般地來(lái)說(shuō)，我不是很鼓勵(lì)新手學(xué)習(xí)JVM源代碼。但是有一些核心概念，如果能加以掌握的話，還是有利于快速掌握概念的本質(zhì)的。

好了。說(shuō)了這么多，才剛來(lái)到我們今天的主題： java_mirror 。不起眼的一行：

 // java/lang/Class instance mirroring this class
  oop       _java_mirror;

注釋說(shuō)得很清楚了，這個(gè)屬性代表的就是本class的Class對(duì)象。舉例來(lái)說(shuō)，如果JVM加載了Main這個(gè)類(lèi)，那么除了為Main創(chuàng)建了一個(gè)名為"Main"的Klass，還默默地背后創(chuàng)建一個(gè)object，并且把這個(gè)object 掛到了 Klass 的 _java_mirror 屬性上了。

那我們通過(guò)Java代碼能不能訪問(wèn)到這個(gè)背后的對(duì)象呢？你肯定已經(jīng)猜到了，當(dāng)然能啊，這就是Main的class對(duì)象啊。我們上節(jié)課已經(jīng)有兩種寫(xiě)法來(lái)訪問(wèn)它了?。?/p>

Class m = Main.class;
Class m = Class.forName("Main");

這兩種方法都能訪問(wèn)到Main的Class object，也就是 Klass 上那個(gè)不起眼的 _java_mirror 。那么這個(gè)_java_mirror上定義的 newInstance 方法，其實(shí)最終也是通過(guò)JVM中的方法來(lái)創(chuàng)建真正的對(duì)象：

JVM_ENTRY(jobject, JVM_NewInstanceFromConstructor(JNIEnv *env, jobject c, jobjectArray args0))
  JVMWrapper("JVM_NewInstanceFromConstructor");
  oop constructor_mirror = JNIHandles::resolve(c);
  objArrayHandle args(THREAD, objArrayOop(JNIHandles::resolve(args0)));
  oop result = Reflection::invoke_constructor(constructor_mirror, args, CHECK_NULL);
  jobject res = JNIHandles::make_local(env, result);
  if (JvmtiExport::should_post_vm_object_alloc()) {
    JvmtiExport::post_vm_object_alloc(JavaThread::current(), result);
  }
  return res; 
JVM_END

這個(gè)函數(shù)到這里我們就不再往下追了，只要知道JVM可以通過(guò) java_mirror 找到真正的 Klass ，然后再用這個(gè) Klass 創(chuàng)建一個(gè)真正的對(duì)象就可以了。

到此這篇關(guān)于關(guān)于Java中的klass和class的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java的klass和class內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

最新評(píng)論