JVM类加载机制

不念不忘少年蓝@ 2022-04-14 07:07 329阅读 0赞

# 一：图解 #

![类加载机制的概述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMDA4NTM1_size_16_color_FFFFFF_t_70]

# 二：类加载流程 #

### 1.Class文件 ###

Class文件是后缀名为.class的二级制形式的字节码文件，由.java源文件通过编译器经过编译得到，后由虚拟机加载到内存中，经过一系列处理，生成类实例。

### 2.类加载流程 ###

![类加载流程][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMDA4NTM1_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
其中解析这个步骤可能出现类加载的任何时刻。

### 3.类加载时机 ###

什么情况下才能触发虚拟机的类加载呢？？

1.  new一个对象
2.  通过放射机制对类进行调用
3.  初始化一个类，该类具有父类并没有初始化，需要先初始化父类
4.  带有main方法的主类

### 4.加载 ###

加载过程很简单，通过一个类的全限定名来获取该类的二级制字节流，读取到内存中，并生成一个该类的Class对象，存在在方法区中。这里虚拟机团队没有规定何时，从何地获取字节流，遂百花齐放。

*  从zip包中，例如jar，war，ear格式的
 *  从网络中，Applet就是典型
 *  动态代理技术

### 5.验证 ###

验证的目的保证Class文件的字节流中所包含的信息能够符合虚拟机的要求，并不能危机虚拟机的安全。

### 6.准备 ###

开始正式地为类变量分配内存并设置类变量的初始值，类变量指的是static修饰的变量，赋值的值为默认值，例如int为0，float为0.0f，double为0.0d等。若静态变量还有final修饰，直接赋予最终值。

### 7.解析 ###

解析为虚拟机将常量池的符号引用替换为直接引用的过程。  
符号引用：以一组符号来描述所引用的目标。  
直接引用：直接指向所引用目标的地址。

### 8.初始化 ###

初始化阶段的本质为执行类构造器的()方法。()方法是由编译器自动收集类中所有变量的赋值动作和静态语句块中的语句合并而成的。若()方法执行的类具有父类，则会有限执行父类的()方法。

# 三：类加载器 #

类加载器为一个动作模块，指的是引用程序通过权限定名来获取类的二级制字节流，放到内存中的过程。

### 1.启动类加载器 ###

负责加载<JAVA\_HOME>\\lib目录下的类到内存中。

### 2.扩展类加载器 ###

负责加载<JAVA\_HOME>\\lib\\ext目录下的类到内存中。

### 3.应用程序加载器 ###

爱称：系统类加载器，负责加载用户路劲(classpath)上所指定的类库。

### 4.双亲委派模型 ###

![双亲委派模型][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQwMDA4NTM1_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
双亲委派模型中，除了顶层的启动类加载器外，其余的加载都有自己的父类加载器。  
双亲委派模型的工作流程：

1.  一个类加载器接受到了类加载的请求，它自己不会去尝试加载该类，而是会去将该请求委派给父类，让父类加载器尝试完成加载，以此类推最终加载请求都会传至最顶层的加载器
2.  如果父类加载器反馈自己无法完成加载，则子类加载器才会去尝试加载。  
    好处：Java类也会随着它的加载器出现一定的层次关系，能保证同一类在不同类加载器中加载最终的结果都会是同一个类。

# 四.随便摘的面试题 #

class Singleton{ 
        private static Singleton singleton = new Singleton();
        public static int value1;
        public static int value2 = 0;
    
        private Singleton(){ 
            value1++;
            value2++;
        }
    
        public static Singleton getInstance(){ 
            return singleton;
        }
    
    }
    
    class Singleton2{ 
        public static int value1;
        public static int value2 = 0;
        private static Singleton2 singleton2 = new Singleton2();
    
        private Singleton2(){ 
            value1++;
            value2++;
        }
    
        public static Singleton2 getInstance2(){ 
            return singleton2;
        }
    
    }
    
    public static void main(String[] args) { 
            Singleton singleton = Singleton.getInstance();
            System.out.println("Singleton1 value1:" + singleton.value1);
            System.out.println("Singleton1 value2:" + singleton.value2);
    
            Singleton2 singleton2 = Singleton2.getInstance2();
            System.out.println("Singleton2 value1:" + singleton2.value1);
            System.out.println("Singleton2 value2:" + singleton2.value2);
        }

这道题的重点就是初始化阶段的()方法的执行  
结果如下：  
Singleton1 value1 : 1  
Singleton1 value2 : 0  
Singleton2 value1 : 1  
Singleton2 value2 : 1

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