JVM(三)-類加載器概括與類加載過程

內(nèi)存結(jié)構(gòu)詳細(xì)圖:

內(nèi)存結(jié)構(gòu)詳細(xì)圖

類加載器子系統(tǒng)負(fù)責(zé)從文件系統(tǒng)中加載.class文件。class文件中有特定的開頭標(biāo)識(shí)(鏈接Linking階段的驗(yàn)證(Verify)階段來驗(yàn)證),所以只要符合JVM規(guī)范的calss文件,不管使用何種語言編寫驹尼,都可以被類加載器加載。

ClassLoader只負(fù)責(zé)class文件的加載,Execution Engine(執(zhí)行引擎)來驗(yàn)證是否可以運(yùn)行腰根。

加載的類信息存放于一塊稱為方法區(qū)的內(nèi)存空間。除了類的信息之外拓型,方法區(qū)中還會(huì)存放運(yùn)行時(shí)的常量池信息额嘿,可能還包含字符串常量和數(shù)字常量(class文件中的常量池部分的內(nèi)存映射)

類的加載過程:

1、通過一個(gè)類的全限定名獲取定義此類的二進(jìn)制字節(jié)流

2劣挫、將這個(gè)字節(jié)流所代表的靜態(tài)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為方法區(qū)(永久帶(jdk1.7以及以前)之后元空間)的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

3册养、在內(nèi)存中生成一個(gè)代表這個(gè)類的java.lang.Class對(duì)象,作為方法區(qū)這個(gè)類的各種訪問入口

加載.class的方式

從本地系統(tǒng)中直接加載

從網(wǎng)絡(luò)中獲取压固,典型場(chǎng)景:web Applet

從zip壓縮包中讀取球拦,成為日后jar、war格式的基礎(chǔ)

運(yùn)行時(shí)計(jì)算生成帐我,使用最多的是:動(dòng)態(tài)代理技術(shù)

由其他文件生成坎炼,典型場(chǎng)景:JSP應(yīng)用

從專有數(shù)據(jù)庫中提取.class文件,比較少見

從加密文件中獲取拦键,典型的防止class文件被反編譯的保護(hù)措施

類的鏈接(Linking)階段:

驗(yàn)證(Verify)

目的在于確保Class文件的字節(jié)流中包含信息的合法性谣光,符合當(dāng)前虛擬機(jī)的需求,保證被加載類的準(zhǔn)確性矿咕,不會(huì)危害虛擬機(jī)自身的安全抢肛。

主要包括四種驗(yàn)證:文件格式驗(yàn)證、元數(shù)據(jù)驗(yàn)證碳柱、字節(jié)碼驗(yàn)證捡絮、符號(hào)引用驗(yàn)證

準(zhǔn)備(Prepare)

為類變量分配內(nèi)存并且設(shè)置該類變量的默認(rèn)初始值,即零值莲镣。

這里不包含final修飾的static福稳,因?yàn)閒inal在編譯的時(shí)候就會(huì)分配了,準(zhǔn)備階段會(huì)顯示初始化瑞侮。

這里不會(huì)為實(shí)例變量分配初始化的圆,類變量會(huì)分配在方法區(qū)中,而示例變量是會(huì)隨著對(duì)象一起分配到j(luò)ava堆中

擴(kuò)展:

public static int a = 4;// prepare階段 a = 0; initial階段:a = 4;

final修飾的變量(此時(shí)應(yīng)該稱為常量)半火,在程序編譯的時(shí)候就已經(jīng)賦值完成

解析(Resolve)

將常量池中的符號(hào)引用轉(zhuǎn)換為直接引用的過程越妈。

事實(shí)上,解析操作往往會(huì)伴隨著JVM在執(zhí)行完初始化之后再執(zhí)行钮糖。

符號(hào)引用就是一組符號(hào)來描述所引用的目標(biāo)梅掠。符號(hào)引用的字面量形式明確定義在《java虛擬機(jī)規(guī)范》的Class文件格式中酌住。直接引用就是直接指向目標(biāo)的指針、相對(duì)偏移量或一個(gè)簡介定位到目標(biāo)的句柄阎抒。

解析動(dòng)作主要針對(duì)類或接口酪我、字段、類方法且叁、接口方法都哭、方法類型等。對(duì)應(yīng)常量池中的CONSTANT_Class_info逞带、CONSTANT_Fieldref_info欺矫、CONSTANT_Methodref_info等。

類的初始化(Initiialization)階段:

初始化的過程就是執(zhí)行類的構(gòu)造器方法<clinit>()(class init)的過程掰担。

此方法不需要定義汇陆,是javac編譯器自動(dòng)收集類中的所有類變量的賦值動(dòng)作和靜態(tài)代碼塊中的語句合并而來的。

構(gòu)造方法中的指令按照語句在源文件中的出現(xiàn)的順序執(zhí)行带饱。

<clinit>()不同于類的構(gòu)造器毡代。(關(guān)聯(lián):構(gòu)造器是虛擬機(jī)視角下的<init>())

若該類具有父類,JVM會(huì)保證子類的<clinit>()執(zhí)行前勺疼,父類的<clinit>()已經(jīng)執(zhí)行完畢教寂。

虛擬機(jī)必須保證一個(gè)類的<clinit>()方法在多線程下被同步加鎖。

擴(kuò)展:

任何一個(gè)類生命以后执庐,內(nèi)部至少存在一個(gè)類的構(gòu)造器酪耕。

如果類中有靜態(tài)變量的賦值操作,或者靜態(tài)代碼塊的存在轨淌。則在編譯之后迂烁,會(huì)生成clinit方法。

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