2.JVM的类加载器

Posted 2020-11-25 zhihaospace

一.类加载器深入解析与阶段分解

1.在Java代码中，类型（类）的加载、连接与初始化过程都是在程序运行期间完成的。

 2.Java虚拟机结束生命周期的情况：

• 程序执行了System.exit()方法

• 程序正常执行结束

• 程序执行中遇到异常或错误而异常终止

• 操作系统出现错误导致Java虚拟机终止

3.类的加载、连接与初始化

• 加载：查找并加载类的二进制数据

• 链接

  • 验证：确保被加载的类的正确性

  • 准备：为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值

    •  默认初始值如下：

      • 八种基本数据类型默认的初始值是0 

      • 引用类型默认的初始值是null 

      • 有static final修饰的会直接赋值，例如：static final int x=10；则默认就是10.

  • 解析：把类中的符号引用转换为直接引用（jvm会将所有的类或接口名、字段名、方法名转换为具体的内存地址。）

• 初始化：为类的静态变量赋予正确的初始值，初始化静态代码块和静态方法

  • 初始化这个阶段就是将静态变量（类变量）赋值的过程，即只有static修饰的才能被初始化，执行的顺序就是：父类静态域或着静态代码块，然后是子类静态域或者子类静态代码块（静态代码块先被加载，然后再是静态属性）

  • 初始化静态代码块和静态方法

• 使用：如创建类的对象，调用类的方法

• 卸载：将驻留在内存里的类的数据结构销毁掉，卸载后不能再使用该类创建对象了

 

注：准备阶段即使我们为静态变量赋值为任意的数值，但是该静态变量还是会被初始化为它的默认值，最后的初始化时才会把我们赋予的值设为该静态变量的值。

 

 

二.类的加载连接与初始化过程详解

1.Java程序对类的使用方式分为两种

• 主动使用

  • 创建类的实例

  • 访问某个类或接口的静态变量，或者对该静态变量赋值（对静态变量取值或赋值）

  • 调用该类的静态方法

  • 反射

  • 初始化一个类的子类

  • Java虚拟机启动时被标为启动类的类（包含main方法的类）

  • JDK1.7开始提供的动态语言支持： java.lang.invoke.MethodHandle 实例的解析结果 REF_getStatic,REF_putStatic,REF_invokeStatic 句柄对应的类没有初始化，则初始化

• 被动使用

  • 处理上述七种情况，其他使用Java类的方式都被看作对类的被动使用，都不会导致类的初始化（可能会加载和连接但不会初始化）

2.Java程序中的每一个类或接口再被“首次主动使用”时，Java虚拟机才初始化它们

3.类的加载

• 类的加载:

  • 将类的 .class 文件中的二进制数据读入到内存中，将其放在运行时数据区的方法区内，然后在内存中创建一个 Java.lang.Class 对象（规范并没有说明Class对象位于哪里，HotSpot虚拟机将其放在了方法区中）用来封装类在方法区的数据结构

• 加载类的方式

  • 从本地系统中直接加载

  • 通过网络下载.class文件

  • 从zip，jar等归档文件中加载.class文件

  • 从专有数据库中提取.class文件

  • 将java源文件动态编译为.class文件（将JAVA源文件动态编译这种情况会在动态代理和web开发中jsp转换成Servlet）

例题1：

例题2：将 Child.str1改为Child.str2 

补充：

• 类初始化的过程：

  • 虚拟机在首次加载Java类时，会对静态成员变量、静态代码块、静态方法进行一次初始化

  • 类实例创建过程：

    • 初始化阶段：父类静态变量-->父类静态代码块和静态方法-->子类静态变量-->子类静态代码块和静态方法

    • 使用阶段：父类成员变量-->父类代码块-->父类构造方法-->子类成员变量-->子类代码块-->子类构造方法

    • 总结：父类的（静态变量、静态初始化块、静态方法） => 子类的（静态变量、静态初始化块、静态方法）=> 父类的（变量、初始化块、构造器）=> 子类的（变量、初始化块、构造器）