JVM加载class文件的原理

迷南。 2022-05-22 01:43 160阅读 0赞

**类加载的主要步骤分为以下3步:**

1).装载.根据查找路径找到相对应的class文件,然后导入.

2).链接.链接又可以分为3个小的步骤,具体如下.

1.检查.检查待加载的class文件的正确性.

2.准备.给类中的静态变量分配存储空间

3.解析.将符号引用转换成直接引用(这一步是可选的)

3)初始化.对静态变量和静态代码块执行初始化工作.

Java语言是一种具有动态性的解释型语言,类(class)只有被加载到JVM中后才能运行.当运行指定程序时,JVM会将编译生成的.class文件按照需求和一定的规则加载到内存中,并组织成为一个完整的Java应用程序.这个加载过程是由类加载器来完成的,具体来说,就是由ClassLoader和它的子类来实现的.类加载器本身也是一个类,其实质是把类文件从硬盘读取到内存中.

类的加载方式分为隐式加载与显式加载两种.隐式加载指的是程序在使用new等方法创建对象时,会隐式地调用类的加载器把对应的类加载到JVM中.显式加载指的是通过直接调用class.forName()方法来把所需的类加载到JVM中.

任何一个工程项目都是由许多个类组成的,当程序启动时,只把需要的类加载到JVM中,其他类只有被使用到的时候才会被加载,采用这种方法,一方面可以加快加载速度,另外一方面可以节约程序运行过程中对内存的开销.此外,在Java语言中,每个类或接口都对应一个.class文件,这些文件可以被看成一个个可以被动态加载的单元,因此当只有部分类被修改时,只需要重新编译变化的类即可,而不需要重新编译所有文件,因此加快了编译速度.

在Java语言中,类的加载是动态的,它并不会一次性将所有类全部加载后再运行,而是保证程序运行的基础类(例如基类)完全加载到JVM中,至于其他类,则在需要时才加载.在Java语言中,可以把类分为3类:系统类,拓展类和自定义类.Java针对这3种不同的类提供了3种类型的加载器,这3种加载器的关系如下:

![70][]

以上这3个类是如何协调工作来完成类的加载呢?其实,他们是通过委托的方式实现的.具体而言,就是当有类需要被加载时,类加载器会请求父类来完成这个载入工作,父类会使用其自己的搜索路径来搜索需要被载入的类,如果搜索不到,才会由子类按照其搜索路径来搜索待加载的类.下面这个类充分说明了类加载器的工作原理:

/** * Created by 94829 on 2018-06-12. */ public class TestLoader {
        public static void main(String[] args){
            //调用class加载器
            ClassLoader clApp = TestLoader.class.getClassLoader();
            System.out.println(clApp);
            //调用上一层class加载器
            ClassLoader clExt = clApp.getParent();
            System.out.println(clExt);
            //调用根部Class加载器
            ClassLoader clBoot = clExt.getParent();
            System.out.println(clBoot);
        }
    }

运行结果

![70 1][]

从上例可以看出,TestLoader类是由APPClassLoader来加载的.另外需要说明的一点是,由于Bootstrap Loader 是用C++语言实现的,因此,在Java语言中是看不到的,所以此时程序会输出null.

[70]: /images/20220522/849c3cae645a48ee9ed2e4342b8ee709.png
[70 1]: /images/20220522/eaaa83a24c63482b810108a6ae1c0b2a.png