详细解读:VM类加载机制

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2019-07-03

  JRE(Java运行环境):所有的Java 程序都要在JRE下才能运行。

  ·JDK:开发者编译、调试java程序用的开发工具包。JDK的工具也是Java程序,也需要JRE才能运行。在JDK的安装目录下有一个名为jre的目录,用于存放JRE文件。

  ·JVM(Java虚拟机)是JRE的一部分。它是一个虚构出来的计算机,是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。JVM有自己完善的硬件架构,如处理器、堆栈、寄存器等,还具有相应的指令系统。使用JVM就是为了支持与操作系统无关,实现跨平台。JVM在执行字节码时,实际上最终还是把字节码解释成具体平台上的机器指令执行。

  在内存中生成一个这个类的g.Class`对象,作为方法区这个类的各种数据的访问入口;

  ·验证 :为了确保Class文件的字节流中包含的信息符合当前虚拟机的要求,并且不会危害虚拟机自身的安全。包括文件格式验证,元数据验证,字节码验证,符号引用验证。可以采用-Xverifynone参数来关闭大部分的类验证措施,以缩短虚拟机类加载的时间

  ·准备:为类变量分配内存并设置类变量初始值的阶段,这些变量所使用的内存都将在方法区中进行分配。

  符号引用:引用的目标并不一定要已经加载到内存中。各种虚拟机实现的内存布局可以各不相同,但是它们能接受的符号引用必须是一致的,因为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:指向目标的指针,相对偏移量或是一个能间接定位到目标的句柄。如果有了直接引用,那引用的目标必定已经在内存中存在。

  ·初始化:初始化阶段是执行类构造器方法的过程。方法是由编译器自动收集类中的类变量的赋值操作和静态语句块中的语句合并而成的。虚拟机会保证方法执行之前,父类的方法已经执行完毕。如果一个类中没有对静态变量赋值也没有静态语句块,那么编译器可以不为这个类生成()方法。

  读取或设置类静态字段的时候(但被final修饰的字段,在编译器时就被放入常量池的静态字段除外static final);

  使用反射Class.forName(“xxxx”)对类进行反射调用的时候,该类需要初始化;

  初始化一个类的时候,有父类,先初始化父类(注:1. 接口除外,父接口在调用的时候才会被初始化;2.子类引用父类静态字段,只会引发父类初始化);

  当使用JDK1.7的动态语言支持时,如果一个hodHandle实例最后的解析结果REF_getStatic、REF_putStatic、REF_invokeStatic的方法句柄,并且这个方法句柄所对应的类没有进行过初始化,则需要先触发其初始化。

  通过子类引用父类的静态字段,只会触发父类的初始化,而不会触发子类的初始化。

  常量在编译期间会存入调用类的常量池中,本质上并没有直接引用定义常量的类,不会触发定义常量所在的类。

  通过Class.forName加载指定类时,如果指定参数initialize为false时,也不会触发类初始化,其实这个参数是告诉虚拟机,是否要对类进行初始化。

  虚拟机设计团队把加载动作放到JVM外部实现,以便让应用程序决定如何获取所需的类:

  JVM通过双亲委派模型进行类的加载,也可以通过继承java.lang.ClassLoader实现自定义的类加载器。

  当一个类加载器收到类加载任务,会先交给其父类加载器去完成,因此最终加载任务都会传递到顶层的启动类加载器,只有当父类加载器无法完成加载任务时,才会尝试自己执行加载任务。采用双亲委派的一个好处是比如加载位于rt.jar包中的类g.Object,不管是哪个加载器加载这个类,最终都是委托给顶层的启动类加载器进行加载,这样就保证了使用不同的类加载器最终得到的都是同样一个Object对象。

  ·如果没有被加载过执行if (c == null)中的程序,遵循双亲委派的模型,首先会通过递归从父加载器开始找,直到父类加载器是Bootstrap ClassLoader为止。

  准备:为静态变量分配内存,设置默认值。这里为singleton(引用类型)设置为null,value1,value2(基本数据类型)设置默认值0初始化(按照赋值语句进行修改):

  准备:为静态变量分配内存,设置默认值。这里为value1,value2(基本数据类型)设置默认值0,singleton2(引用类型)设置为null,

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