JVM之类加载过程

Posted 2021-01-16 shaohsiung

# 类的生命周期

1. 加载 loading
2. 验证 verification
3. 准备 preparation
4. 解析 resoluation
5. 初始化 initialization
6. 使用 using
7. 卸载 unloading

# 加载

Step1 通过类的全限定名获取类的二进制字节流

主要方式:
通过zip, jar, ear, war格式获取
通过网络获取
运行时动态生成, 动态代理技术, Proxy类中通过ProxyGenerator.generateProxyClass方法来为特定接口生成代理类的二进制字节流
由jsp文件产生class类
从数据库获取

注意: 开发人员实现自定义类加载器来控制字节流的获取方式(即重写loadclass方法)

数组类的加载方式与一般类的加载方式不同:
数组类本身不同个类加载器创建, 由JVM直接创建
数组类与类加载器密切相关, 数组类的元素类型最终也是由类加载器创建

Step2 将类的二进制字节流存储在方法区之中, 数据结构由JVM实现

Step3 在内存中实例化一个Java.lang.Class类的对象
Class类的对象不一定在Java堆中, 对于HotSpot虚拟机将其存储在方法区内

加载阶段与连接阶段(验证 准备 解析)是交叉进行的

 

# 验证

由于字节码文件不一定由Java源码编译而成, 可以通过各种途径获取, 这样一来就可能存在有害的字节码, 若JVM载入了有害的字节码将会导致JVM崩溃, 所以验证就是为了确保字节码文件的字节流中包含的信息是否符合当前JVM的要求, 且不会危害虚拟机自身的安全.

 

4个阶段:

1. 验证文件格式: 验证字节流是否符合字节码文件格式的规范

2. 验证元数据: 是否符合Java语言规范

3. 验证字节码: 通过数据流 控制流分析程序的语义和逻辑

4. 验证符号引用 发生在解析阶段

 

# 准备

为类变量(被static修饰)分配内存并设置类变量初始值, 内存会被分配到方法区内

举例:

public static int value = 123;

类变量在准备阶段初始值为0, 将value赋值为123的动作发生在初始化阶段

 

常量在编译时javac将会为value生成ConstantValue属性, 并且在准备阶段将value赋值为123

 

实例变量将在对象实例化时随对象一起分配到Java堆中

 

# 解析

JVM将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程

 

4种解析过程:

1. 类或接口的解析

2. 字段解析

3. 类方法解析

4, 接口方法解析

 

# 初始化

执行类中定义的Java程序代码, static语句块在这步被执行 

 

## 类初始化阶段的触发时机

对类主动引用时, 将会触发初始化
1. 使用new实例化对象
2. 操作类静态字段(常量除外)或静态方法时
3. 反射调用类时
4. 初始化子类时, 若其父类未被初始化, 则会先触发父类的初始化
5. JVM启动时, 会先初始化主类(包含main方法的类)
6. JDK7动态语言...

 

对类被动引用时, 不会触发初始化

1. 通过子类引用父类的静态字段, 只会初始化父类, 而不会初始化子类
2. 通过数组定义引用类, 不会触发类的初始化
```
SuperClass[] sc = new SuperClass[10];
```
3. 读取常量时, 不会触发定义常量的类的初始化
说明: 常量在编译阶段就会存储到调用类的常量池中, 本质上并没有直接引用到定义常量的类