JVM 类的加载机制

Posted 2020-09-23 己克

在对类的实例化之前。JVM 一般会先进行初始化

主要经过如下几个阶段：

　　1.加载                      

类加载的第一阶段，类加载时机有两个：

1.预加载：当虚拟机启动时，会预加载HOME/lib下的rt.jar里的.class文件

里面包括java.lang.*、java.util.*、java.io.*、

还有加载当前启动类并调用main方法

2.运行时加载：

首先会去内存中找.class文件有没被加载，没有的话就会按照类的全限定名进行加载

 

加载(load)阶段.

1.1获取类的二进制流文件

1.2将类的信息、常量、静态变量存到方法区(的运行时常量池)中，

1.3在内存中生成该.class文件的java.lang.class对象，作为方法区内这个类的数据访问入口.(HotSpot 比较特殊，他把class对象存到方法区中)

　　2.验证                      

确保.class文件中的字节流信息能够被正确的加载并不会危害到虚拟机的安全

 

　　3.准备                      

为类的静态变量分配内存并赋初始值.这时候分配内存的仅仅是静态变量，实例变量会随着类的实例化一起存储在堆内存中

int声明的默认为0等.被final修饰变量直接赋值

例：public static int a=3;

public static final int b=3;

在准备阶段a的值是0，而把a赋值为3的putstatic指令是在程序编译后，存放于类构造器<clinit>（）方法之中的，所以把a赋值为3的动作将在初始化阶段才会执行，b就直接赋值为3

 

　　4.解析                      

将符号的引用变为直接引用

这个涉及到编译原理，符号的引用一般有以下三个常量：

1.类的全限定名

2.方法的名称和描述符

3.字段的名称和描述符

直接引用可以是直接指向目标的指针、相对偏移量或是一个能间接指向目标的句柄

 

 

　　5.初始化                                                          

真正执行java字节码的过程..初始化过程是执行一个类初始化构造器<client>init()的过程

说白了就是为被static修饰的变量赋于程序指定的值并执行静态代码块

 

类初始化时机：只有当对类的主动使用的时候才会导致类的初始化，类的主动使用包括以下六种：

– 创建类的实例，也就是new的方式

– 访问某个类或接口的静态变量，或者对该静态变量赋值

– 调用类的静态方法

– 反射（如Class.forName(“com.shengsiyuan.Test”)）

– 初始化某个类的子类，则其父类也会被初始化

– Java虚拟机启动时被标明为启动类的类（Java Test），直接使用java.exe命令来运行某个主类

 

参考链接：http://www.cnblogs.com/xrq730/p/4844915.html

 

类加载器                                                 

类与类加载器

虚拟机设计团队把类加载阶段的"通过一个类的全限定名来获取此类的二进制字节流"这个动作放到Java虚拟机外部去实现，以便让应用程序自己决定如何去获取所需要的类。

实现这个动作的代码模块称为"类加载器"。类加载器虽然只用于实现类的加载动作，但它在Java程序中起到的作用却远远不限定于类加载阶段。

对于任意一个类，都需要由加载它的类加载器和这个类本身一同确立其在Java虚拟机中的唯一性，每一个类加载器，都拥有一个独立的类名称空间。

这句话表达地再简单一点就是：比较两个类是否"相等"，只有在这两个类是由同一个类加载器加载的前提下才有意义，否则即使这两个类来源于同一个.class文件，被同一个虚拟机加载，只要加载它们的类加载器不同，这两个类必定不相等。

上面说的"相等"，包括代表类的.class对象的equals()方法、isAssignableFrom()方法、isInstance()方法的返回结果，也包括使用instanceof关键字做对象所属关系判定等情况。

 

双亲委派模型

最后讲一下双亲委派模型，其实上面的类加载器模型图就是一个双亲委派模式的图，这里把它再讲清楚一点。

双亲委派模型是在JDK1.2期间被引入的，其工作过程可以分为两步：

1、如果一个类加载器收到了类加载的请求，它首先不会自己去尝试加载这个类，而是把这个请求委派给父类加载器去完成，每一个层次的类加载器都是如此。

2、只有当父加载器反馈自己无法完成这这个加载请求（它的搜索范围中没有找到所需的类）时，子加载器才会尝试自己去加载

所以，其实所有的加载请求最终都应该传送到顶层的启动类加载器中。双亲委派模型对于Java程序的稳定运作很重要，因为Java类随着它的加载器一起具备了一种带有优先级的层次关系。

例如java.lang.Object，存放于rt.jar中，无论哪一个类加载器要去加载这个类，最终都是由Bootstrap ClassLoader去加载，因此Object类在程序的各种类加载器环境中都是一个类。

相反，如果没有双亲委派模型，由各个类自己去加载的话，如果用户自己编写了一个java.lang.Object，并放在CLASSPATH下，那系统中将会出现多个不同的Object类，Java体系中最基础的行为也将无法保证，应用程序也将会变得一片混乱。