虚拟机类加载机制

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了虚拟机类加载机制相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

虚拟机类加载机制

类加载的时机

类从被加载到虚拟机内存中开始,到卸载出内存为止,它的整个生命周期包括:加载(Loading)、 验证(Verification)、 准备(Preparation)、 解析(Resolution)、 初始化(Initialization)、 使用(Using)和卸载(Unloading)7个阶段。 其中验证、 准备、 解析3个部分统称为连接(Linking),这7个阶段的发生顺序如图所示。

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加载、 验证、 准备、 初始化和卸载这5个阶段的顺序是确定的,类的加载过程必须按照这种顺序按部就班地开始,而解析阶段则不一定:它在某些情况下可以在初始化阶段之后再开始,这是为了支持Java语言的运行时绑定(也称为动态绑定或晚期绑定)。 注意,这里写的是按部就班地“开始”,而不是按部就班地“进行”或“完成”,强调这点是因为这些阶段通常都是互相交叉地混合式进行的,通常会在一个阶段执行的过程中调用、激活。

什么情况下需要开始类加载过程的第一个阶段:加载?Java虚拟机规范中并没有进行强制约束,这点可以交给虚拟机的具体实现来自由把握。 但是对于初始化阶段,虚拟机规范则是严格规定了有且只有5种情况必须立即对类进行“初始化”(而加载、 验证、 准备自然需要在此之前开始):
1)遇到new、 getstatic、 putstatic或invokestatic这4条字节码指令时,如果类没有进行过初始化,则需要先触发其初始化。 生成这4条指令的最常见的Java代码场景是:使用new关键字实例化对象的时候、 读取或设置一个类的静态字段(被final修饰、已在编译期把结果放入常量池的静态字段除外)的时候,以及调用一个类的静态方法的时候。
2)使用java.lang.reflect包的方法对类进行反射调用的时候,如果类没有进行过初始化,则需要先触发其初始化。
3)当初始化一个类的时候,如果发现其父类还没有进行过初始化,则需要先触发其父类的初始化。
4)当虚拟机启动时,用户需要指定一个要执行的主类(包含main()方法的那个类),虚拟机会先初始化这个主类。
5)当使用JDK 1.7的动态语言支持时,如果一个java.lang.invoke.MethodHandle实例最后的解析结果REF_getStatic、 REF_putStatic、 REF_invokeStatic的方法句柄,并且这个方法句柄所对应的类没有进行过初始化,则需要先触发其初始化。对于这5种会触发类进行初始化的场景,虚拟机规范中使用了一个很强烈的限定语:“有且只有”,这5种场景中的行为称为对一个类进行主动引用。 除此之外,所有引用类的方式都不会触发初始化,称为被动引用。 下面举3个例子来说明何为被动引用。

被动引用的例子之一

上述代码运行之后,只会输出“SuperClass init!”,而不会输出“SubClass init!”。 对于静态字段,只有直接定义这个字段的类才会被初始化,因此通过其子类来引用父类中定义的静态字段,只会触发父类的初始化而不会触发子类的初始化。 至于是否要触发子类的加载和验证,在虚拟机规范中并未明确规定,这点取决于虚拟机的具体实现。






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