java在new一個對象的時候坐儿,會先查看對象所屬的類有沒有被加載到內(nèi)存,如果沒有的話润努,就會先通過類的全限定名來加載。加載并初始化類完成后示括,再進行對象的創(chuàng)建工作铺浇。
我們先假設(shè)是第一次使用該類,這樣的話new一個對象就可以分為兩個過程:加載并初始化類和創(chuàng)建對象垛膝。
一鳍侣、類加載過程(第一次使用該類)
java是使用雙親委派模型來進行類的加載的,所以在描述類加載過程前吼拥,我們先看一下它的工作過程:
雙親委托模型的工作過程是:如果一個類加載器(ClassLoader)收到了類加載的請求倚聚,它首先不會自己去嘗試加載這個類,而是把這個請求委托給父類加載器去完成凿可,每一個層次的類加載器都是如此秉沼,因此所有的加載請求最終都應(yīng)該傳送到頂層的啟動類加載器中,只有當父類加載器反饋自己無法完成這個加載請求(它的搜索范圍中沒有找到所需要加載的類)時矿酵,子加載器才會嘗試自己去加載唬复。
使用雙親委托機制的好處是:能夠有效確保一個類的全局唯一性,當程序中出現(xiàn)多個限定名相同的類時全肮,類加載器在執(zhí)行加載時敞咧,始終只會加載其中的某一個類。
1辜腺、加載
由類加載器負責根據(jù)一個類的全限定名來讀取此類的二進制字節(jié)流到JVM內(nèi)部休建,并存儲在運行時內(nèi)存區(qū)的方法區(qū),然后將其轉(zhuǎn)換為一個與目標類型對應(yīng)的java.lang.Class對象實例
2评疗、驗證
格式驗證:驗證是否符合class文件規(guī)范
語義驗證:檢查一個被標記為final的類型是否包含子類测砂;檢查一個類中的final方法是否被子類進行重寫;確保父類和子類之間沒有不兼容的一些方法聲明(比如方法簽名相同百匆,但方法的返回值不同)
操作驗證:在操作數(shù)棧中的數(shù)據(jù)必須進行正確的操作砌些,對常量池中的各種符號引用執(zhí)行驗證(通常在解析階段執(zhí)行,檢查是否可以通過符號引用中描述的全限定名定位到指定類型上,以及類成員信息的訪問修飾符是否允許訪問等)
3存璃、準備
為類中的所有靜態(tài)變量分配內(nèi)存空間仑荐,并為其設(shè)置一個初始值(由于還沒有產(chǎn)生對象,實例變量不在此操作范圍內(nèi))
被final修飾的static變量(常量)纵东,會直接賦值粘招;
4、解析
將常量池中的符號引用轉(zhuǎn)為直接引用(得到類或者字段偎球、方法在內(nèi)存中的指針或者偏移量洒扎,以便直接調(diào)用該方法),這個可以在初始化之后再執(zhí)行衰絮。
解析需要靜態(tài)綁定的內(nèi)容袍冷。 // 所有不會被重寫的方法和域都會被靜態(tài)綁定
以上2、3岂傲、4三個階段又合稱為鏈接階段难裆,鏈接階段要做的是將加載到JVM中的二進制字節(jié)流的類數(shù)據(jù)信息合并到JVM的運行時狀態(tài)中子檀。
5镊掖、初始化(先父后子)
5.1 為靜態(tài)變量賦值
5.2 執(zhí)行static代碼塊
注意:static代碼塊只有jvm能夠調(diào)用
如果是多線程需要同時初始化一個類,僅僅只能允許其中一個線程對其執(zhí)行初始化操作褂痰,其余線程必須等待亩进,只有在活動線程執(zhí)行完對類的初始化操作之后,才會通知正在等待的其他線程缩歪。
因為子類存在對父類的依賴归薛,所以類的加載順序是先加載父類后加載子類,初始化也一樣匪蝙。不過主籍,父類初始化時,子類靜態(tài)變量的值也有有的逛球,是默認值千元。
最終,方法區(qū)會存儲當前類類信息颤绕,包括類的靜態(tài)變量幸海、類初始化代碼(定義靜態(tài)變量時的賦值語句 和 靜態(tài)初始化代碼塊)、實例變量定義奥务、實例初始化代碼(定義實例變量時的賦值語句實例代碼塊和構(gòu)造方法)和實例方法物独,還有父類的類信息引用。
二氯葬、創(chuàng)建對象
1挡篓、在堆區(qū)分配對象需要的內(nèi)存
分配的內(nèi)存包括本類和父類的所有實例變量,但不包括任何靜態(tài)變量
2帚称、對所有實例變量賦默認值
將方法區(qū)內(nèi)對實例變量的定義拷貝一份到堆區(qū)瞻凤,然后賦默認值
3憨攒、執(zhí)行實例初始化代碼
初始化順序是先初始化父類再初始化子類,初始化時先執(zhí)行實例代碼塊然后是構(gòu)造方法
4阀参、如果有類似于Child c = new Child()形式的c引用的話肝集,在棧區(qū)定義Child類型引用變量c,然后將堆區(qū)對象的地址賦值給它
需要注意的是蛛壳,每個子類對象持有父類對象的引用杏瞻,可在內(nèi)部通過super關(guān)鍵字來調(diào)用父類對象,但在外部不可訪問
補充:
通過實例引用調(diào)用實例方法的時候衙荐,先從方法區(qū)中對象的實際類型信息找捞挥,找不到的話再去父類類型信息中找。
如果繼承的層次比較深忧吟,要調(diào)用的方法位于比較上層的父類砌函,則調(diào)用的效率是比較低的,因為每次調(diào)用都要經(jīng)過很多次查找溜族。這時候大多系統(tǒng)會采用一種稱為虛方法表的方法來優(yōu)化調(diào)用的效率讹俊。
所謂虛方法表,就是在類加載的時候煌抒,為每個類創(chuàng)建一個表仍劈,這個表包括該類的對象所有動態(tài)綁定的方法及其地址,包括父類的方法寡壮,但一個方法只有一條記錄贩疙,子類重寫了父類方法后只會保留子類的。當通過對象動態(tài)綁定方法的時候况既,只需要查找這個表就可以了这溅,而不需要挨個查找每個父類。
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