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JVM读书日记虚拟机类加载机制

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JVM读书日记虚拟机类加载机制

类加载的时机

一个类型从被加载到虚拟机内存中开始,到卸载出内存为止,它的整个生命周期将会经历加载 (Loading)、验证(Verification)、准备(Preparation)、解析(Resolution)、初始化 (Initialization)、使用(Using)和卸载(Unloading)七个阶段,其中验证、准备、解析三个部分统称 为连接(linking)。

关于在什么情况下需要开始类加载过程的第一个阶段“加载”,《Java虚拟机规范》中并没有进行 强制约束,这点可以交给虚拟机的具体实现来自由把握。但是对于初始化阶段,《Java虚拟机规范》 则是严格规定了有且只有六种情况必须立即对类进行“初始化”(而加载、验证、准备自然需要在此之 前开始)

    遇到new、getstatic、putstatic或invokestatic这四条字节码指令时,如果类型没有进行过初始 化,则需要先触发其初始化阶段。能够生成这四条指令的典型Java代码场景有:
    使用new关键字实例化对象的时候。
    读取或设置一个类型的静态字段(被final修饰、已在编译期把结果放入常量池的静态字段除外) 的时候。
    调用一个类型的静态方法的时候使用java.lang.reflect包的方法对类型进行反射调用的时候,如果类型没有进行过初始化,则需 要先触发其初始化。当初始化类的时候,如果发现其父类还没有进行过初始化,则需要先触发其父类的初始化。当虚拟机启动时,用户需要指定一个要执行的主类(包含main()方法的那个类),虚拟机会先 初始化这个主类。当使用JDK 7新加入的动态语言支持时,如果一个java.lang.invoke.MethodHandle实例最后的解 析结果为REF_getStatic、REF_putStatic、REF_invokeStatic、REF_newInvokeSpecial四种类型的方法句 柄,并且这个方法句柄对应的类没有进行过初始化,则需要先触发其初始化当一个接口中定义了JDK 8新加入的默认方法(被default关键字修饰的接口方法)时,如果有 这个接口的实现类发生了初始化,那该接口要在其之前被初始化。
类加载的过程 加载

“加载”(Loading)阶段是整个“类加载”(Class Loading)过程中的一个阶段

    通过一个类的全限定名来获取定义此类的二进制字节流。将这个字节流所代表的静态存储结构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,作为方法区这个类的各种数据的访问入口。
验证

验证是连接阶段的第一步,这一阶段的目的是确保Class文件的字节流中包含的信息符合《Java虚 拟机规范》的全部约束要求,保证这些信息被当作代码运行后不会危害虚拟机自身的安全。

文件格式验证
    是否以魔数0xCAFEBABE开头。主、次版本号是否在当前Java虚拟机接受范围之内。常量池的常量中是否有不被支持的常量类型(检查常量tag标志)。指向常量的各种索引值中是否有指向不存在的常量或不符合类型的常量CONSTANT_Utf8_info型的常量中是否有不符合UTF-8编码的数据。Class文件中各个部分及文件本身是否有被删除的或附加的其他信息。
元数据验证 字节码验证 符号引用验证 准备

准备阶段是正式为类中定义的变量(即静态变量,被static修饰的变量)分配内存并设置类变量初 始值的阶段,从概念上讲,这些变量所使用的内存都应当在方法区中进行分配,但必须注意到方法区 本身是一个逻辑上的区域,在JDK 7及之前,HotSpot使用永久代来实现方法区时,实现是完全符合这 种逻辑概念的;而在JDK 8及之后,类变量则会随着Class对象一起存放在Java堆中,这时候“类变量在方法区”就完全是一种对逻辑概念的表述了。

解析
    类或接口的解析字段解析方法解析接口方法解析
    解析阶段是Java虚拟机将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程
初始化

这里才会把在java文件中声明的变量值赋值,配置指针,等工作。

类加载器 类与类加载器

类加载器虽然只用于实现类的加载动作,但它在Java程序中起到的作用却远超类加载阶段。对于 任意一个类,都必须由加载它的类加载器和这个类本身一起共同确立其在Java虚拟机中的唯一性,每 一个类加载器,都拥有一个独立的类名称空间。这句话可以表达得更通俗一些:比较两个类是否“相 等”,只有在这两个类是由同一个类加载器加载的前提下才有意义,否则,即使这两个类来源于同一个 Class文件,被同一个Java虚拟机加载,只要加载它们的类加载器不同,那这两个类就必定不相等。

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