019-JVM-类的加载过程

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  • 类加载子系统负责从文件系统或者网络中加载 class 文件到运行时数据区。
  • 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。
  • 加载的类信息存放在一块成为方法区的内存空间中。

  1. Class file 存在于本地硬盘上,是一个模板,工厂的模子一样,最终这个模板在执行的时候要加载到 JVM 中,根据这个模板文件实例出 n 个一摸一样的实例来。
  2. Calss file 加载到 JVM 中,被称为 DNA 元数据模板,放在方法区 (jdk8 mataspace)。
  3. 在. calss 文件加载到 jvm 中,此过程要一个运输工具,这个运输工具就是类加载器 Class Loader。扮演一个快递员角色。
  4. 所有的类均有 Class Loader 加载进内存。


  • 通过以一个类的全限定名获取此类的二进制字节流:java.lang.String。

  • 将这个字节流所代表的静态存储结构(硬盘)转化为方法区的运行时数据结构。

  • 在内存中生成一个代表这个类的 java.lang.Class 对象 (在mataspace中),作为方法区这个类的各个数据的访问入口。

  • 验证 (Verify):

  1. 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。
  2. 主要包括四种验证, 文件格式验证, 元数据验证, 字节码验证, 符号引用验证。例如 cofebabe 不对就会终止加载
  • 准备 (Prepare) :
  1. 为类 (static) 变量分配内存并且设置该类变量的默认初始值, 即零值。默认值。

  2. 这里不包含用 final 修饰的 static, 因为 final 在编译的时候就会分配了, 准备阶段会显式初始化;

  3. 这里不会为实例变量分配初始化, 类变量会分配在方法区(元空间)中, 而实例变量是会随着对象被 new 出来而一起分配到 Java 堆中。

  • 解析 (Resolve) :
  1. 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。

  2. 符号引用就是一组符号来描述所引用的目标。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。

  3. 初始化阶段是执行类构造器方法 () 的过程。这个方法不一定有,取决于 static,如果有 static 则在编译时会生成这个方法。

  4. 此方法不需要定义(不用程序员去定义),是 java 编译器自动收集类中的所有变量的复制动作,和静态代码块中的语句合并而来的。

  5. 构造器方法中指令按语句在源文件中出现的顺序执行。

  6. () 不同于类构造器(构造器是虚拟机视角下的 ())

  7. 若该类具有父类,JVM 会保证子类的 () 执行之前,父类的 () 已经执行完毕。

  8. 虚拟机必须保证一个类的 () 方法在多线程下被同步加锁。
    关于这一点,可以通过下面例子验证:

  9. 类加载子系统,就是用 classloader 把一个 class 文件加载进运行时数据数据区,动起来。

  10. 在这个过程中该校验校验,保护 jvm

  11. 该初始化初始化

  12. 该修改为直接引用就直接引用
    最终完成 class 文件的加载工作。

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