JVM 类加载机制

作者 : 资源姬 2021-02-9分类:博客

JVM 类加载机制分为五个部分:加载,验证,准备,解析,初始化,下面我们就分别来看一下这五个过程。

加载
加载是类加载过程中的一个阶段,这个阶段会在内存中生成一个代表这个类的 java.lang.Class 对 象,作为方法区这个类的各种数据的入口。注意这里不一定非得要从一个 Class 文件获取,这里既 可以从 ZIP 包中读取(比如从 jar 包和 war 包中读取),也可以在运行时计算生成(动态代理), 也可以由其它文件生成(比如将 JSP文件转换成对应的 Class 类)。

验证
这一阶段的主要目的是为了确保 Class 文件的字节流中包含的信息是否符合当前虚拟机的要求,并 且不会危害虚拟机自身的安全。

准备
准备阶段是正式为类变量分配内存并设置类变量的初始值阶段,即在方法区中分配这些变量所使 用的内存空间。注意这里所说的初始值概念,比如一个类变量定义为:
public static int v = 8080;

实际上变量 v 在准备阶段过后的初始值为 0 而不是 8080,将 v 赋值为 8080 的 put static 指令是 程序被编译后,存放于类构造器<client>方法之中。 但是注意如果声明为:
public static final int v = 8080;

在编译阶段会为 v生成 ConstantValue 属性,在准备阶段虚拟机会根据 ConstantValue 属性将 v 赋值为 8080。

解析
解析阶段是指虚拟机将常量池中的符号引用替换为直接引用的过程。符号引用就是 class 文件中 的:

1. CONSTANT_Class_info

2. CONSTANT_Field_info

3. CONSTANT_Method_info
等类型的常量。

符号引用
* 符号引用与虚拟机实现的布局无关,引用的目标并不一定要已经加载到内存中。各种虚拟 机实现的内存布局可以各不相同,但是它们能接受的符号引用必须是一致的,因为符号引 用的字面量形式明确定义在 Java 虚拟机规范的 Class 文件格式中。

直接引用
* 直接引用可以是指向目标的指针,相对偏移量或是一个能间接定位到目标的句柄。如果有 了直接引用,那引用的目标必定已经在内存中存在。
初始化
初始化阶段是类加载最后一个阶段,前面的类加载阶段之后,除了在加载阶段可以自定义类加载 器以外,其它操作都由 JVM主导。到了初始阶段,才开始真正执行类中定义的 Java 程序代码。
类构造器<client>
初始化阶段是执行类构造器<client>方法的过程。<client>方法是由编译器自动收集类中的类变 量的赋值操作和静态语句块中的语句合并而成的。虚拟机会保证子<client>方法执行之前,父类 的<client>方法已经执行完毕,如果一个类中没有对静态变量赋值也没有静态语句块,那么编译 器可以不为这个类生成<client>()方法。

注意以下几种情况不会执行类初始化:
1. 通过子类引用父类的静态字段,只会触发父类的初始化,而不会触发子类的初始化。

2. 定义对象数组,不会触发该类的初始化。

3. 常量在编译期间会存入调用类的常量池中,本质上并没有直接引用定义常量的类,不会触 发定义常量所在的类。
4. 通过类名获取 Class 对象,不会触发类的初始化。

5. 通过 Class.forName 加载指定类时,如果指定参数 initialize 为 false 时,也不会触发类初 始化,其实这个参数是告诉虚拟机,是否要对类进行初始化。
6. 通过 ClassLoader 默认的 loadClass 方法,也不会触发初始化动作


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