JVM_01类加载子系统

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JVM细节版架构图

类加载子系统作用

  • 类加载子系统负责从文件系统或者网络中加载class文件,class文件在文件开头有特定的文件标识。
  • 加载后的Class类信息存放于一块成为方法区的内存空间。除了类信息之外,方法区还会存放运行时常量池信息,可能还包括字符串字面量和数字常量(这部分常量信息是Class文件中常量池部分的内存映射) 来一张经典的JVM内存结构图:其中类加载器的工作范围只限于下图的左半部分,不包含调用构造器实例化对象
  • ClassLoader只负责class文件的加载,至于它是否可以运行,则由Execution Engine决定
  • 如果调用构造器实例化对象,则其实例存放在堆区

类加载子系统功能细分

加载模块(Loading)

  • 通过一个类的全限定名获取定义此类的二进制字节流;
  • 将这个字节流所代表的的静态存储结构转化为方法区的运行时数据
  • 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访问入口

链接模块分为三块:验证、准备、解析

验证

  • 目的在于确保Class文件的字节流中包含信息符合当前虚拟机要求,保证被加载类的正确性,不会危害虚拟机自身安全。
  • 主要包括四种验证,文件格式验证,源数据验证,字节码验证,符号引用验证。

准备

  • 为类变量分配内存并且设置该类变量的默认初始值,即零值
  • 这里不包含用final修饰的sttic,因为final在编译的时候就会分配了,准备阶段会显式初始化;
  • 子类不会为实例变量分配初始化,类变量会分配在方法中去,而实例变量是会随着对象一起分配到Java堆中

解析

  • 将常量池内的符号引用转换为直接引用的过程
  • 事实上,解析操作往往会伴随着JVM在执行完初始化之后再执行
  • 符号引用就是一组符号来描述所引用的目标。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。直接引用就是直接指向目标的指针、相对偏移量或一个间接定位到目标的句柄
  • 解析动作主要针对类或接口、字段、类方法、接口方法、方法类型等。对应常量池中的CONSTANT_Class_info/CONSTANT_Fieldref_info、CONSTANT_Methodref_info等。