Java_类的生命周期（类初始化、对象实例化、垃圾回收等理论知识结构）

快来打我* 2023-06-06 03:47 10阅读 0赞

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# 装载 #

*  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

## 加载时机（类仅加载一次） ##

1.  实例化该类对象时
2.  调用该类的静态方法或静态属性时
3.  JVM启动时调用main方法所在的类
4.  调用java某些反射的方法（例如JDBC加载驱动类）
5.  初始化该类的子类时

## 类加载器 ##

*  适用场景：非数组类（s数组类由JVM直接创建）
 *  双亲委派机制：首先委派父类加载器去加载，无法完成需求时，子类自身加载器加载
 *  分类：
    
     *  启动类加载器：C++实现
     *  其他：java实现，继承抽象类java.lang.ClassLoader
 *  好处：保证系统安全

# 连接 #

## 验证 ##

*  目的：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，不会危害虚拟机自身的安全。
 *  步骤：
    
     *  文件格式验证（字节流）
     *  元数据验证（方法区）
     *  字节码验证（方法区）
     *  符号引用验证（方法区）

## 准备 ##

*  为静态变量在方法区分配内存并设置静态变量为默认值
 *  为静态常量在方法区分配内存并赋值

## 解析 ##

*  将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程
    
     *  符号引用：包含类的信息，方法名，方法参数等信息的字符串，供实际使用时在该类的方法表中找到对应的方法
     *  直接引用：偏移量，通过偏移量可以直接在该类的内存区域中找到方法字节码的起始位置。

# 初始化 #

*  执行类构造器()方法的过程
 *  按照源文件中的顺序收集类的静态数据，并为静态变量赋初始值
 *  静态语句块只能访问到定义在静态语句块之前的变量，定义在它之后的变量，在前面的静态语句块中可以赋值，但是不能访问

# 对象实例化 #

*  new关键字为对象在堆中分配合适的内存，并为对象的成员属性赋默认值
    
     *  对象优先在Eden中分配
     *  大对象直接进入老年代
     *  长期存活的对象进入老年代
     *  动态对象年龄判定
     *  空间分配担保
 *  执行构造块（优先）和构造器为属性赋初始值
    
     *  如果父类构造器中调用了非静态方法，同时子类重写了该方法，则创建子类对象时，子类构造器中调用super实例化父类对象时，父类构造器调用子类重写后的方法，因为非静态方法前面有一个默认的对象this，构造器中this表示正在创建的对象，而此时正在创建子类对象，所以调用子类重写后的方法。
 *  构造块与非静态成员属性谁在前谁先执行

# 垃圾回收（Garbage Collection，GC） #

## 判断对象是否需要被回收 ##

*  引用计数法（Reachability Counting）
    
     *  通过在对象头中分配一个空间来保存该对象被引用的次数（Reference count）。如果该对象被其他对象引用，则它的引用计数+1，如果删除对该对象的引用，那么它的引用计数-1，当该对象的引用计数为0，那么该对象就会被回收。
     *  弊端：循环引用
 *  可达性分析法（Reachability Analysis）
    
     *  通过一些被称为GC Roots的对象作为起点，从这些节点开始向下搜索，搜索走过的路径被称为Reference Chain，当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连时（即从GCRoots节点到该对象不可达），则证明该对象是不可用的。
     *  GC Roots
        
         *  虚拟机栈（栈帧中的局部变量表）中引用的对象
         *  方法区中类静态属性引用的对象
         *  方法区中常量引用的对象
         *  本地方法栈中JNI（一般说的Native方法）引用的对象

## 回收对象之前判断是否有必要执行finalize方法 ##

*  finalize方法在对象被垃圾回收之前执行且仅执行一次
 *  如果该对象执行过了finalize方法或者没有重写该方法，那么认为该对象没有必要执行finalize方法，将其回收
 *  如归该对象重写了finalize方法并且没有执行过，那么会将其抽离到F-Queue队列，由一个低优先级线程执行该队列中对象的finalize方法

## 回收之后的内存处理 ##

*  标记清理算法（Mark-Sweep）
    
     *  把内存去榆中可回收的对象标记出来，然后把这些垃圾清理掉，清理掉之后就出现了未使用的内存区域，等待再次被使用。
     *  优点：逻辑清晰，操作方法
     *  缺点：产生过多内存碎片
 *  标记复制算法（Copying）
    
     *  将可用的内存按容量划分为大小相等的两块，每次只使用其中一块。当这一块内存用完了，将还存活的对象复制到另一块上面，然后再把已经使用过的内存空间一次性清理掉
     *  优点：保证率内存的连续可用，内存分配时不用考虑内存碎片等复杂情况，逻辑清晰，运行高效
     *  缺点：浪费很多堆空间
 *  标记整理算法（Mark-Compact）
    
     *  标记过程与标记清理算法一样，让所有存活的对象都向一端移动，在清理掉端边界以外的内存区域
     *  优点：解决了内存碎片、内存利用率低等问题
     *  缺点：内存频繁变动，整理所有存活对象的引用地址，效率低
 *  分带收集算法（Generational Collection）
    
     *  融合了上述三种基础的算法思想，而产生的针对不同情况所采用的不同算法的一套组合

## 堆内存模型与回收策略 ##

*  新生代（1/3）
    
     *  Eden(8/10)
        
         *  大多数情况下，对象会在新生代Eden区进行分配，当Eden区没有足够空间进行分配时，JVM会发起一次minor GC，minor GC相比major GC更频繁，回收速度更快
         *  minor GC之后，Eden清空，绝大部分对象被回收，存活的对象进入Survivor From区（若空间不够，则直接接入Old）
         *  一般采用复制算法
     *  Survivor
        
         *  Survivor From（1/10）
         *  Survivor To（1/10）
         *  Eden与Old之间的缓冲区，分为两个区，每次执行minor GC，将Eden和其中一个区的存活对象复制到另一区（如果空间不够，直接方法Old）
         *  存在意义：减少被送到老年代的对象，进而减少Major GC的发生，只有经历过16次minor GC 还能在新生代存活的对象，才会被送到Old
         *  分2区的意义：解决内存碎片化。每次Minor GC将之前Eden和From中存活的对象复制到To。下一次From与To职责对换，永远有一个Survivor是空的，另一个非空是无碎片的。
     *  老年代（Old）
        
         *  标记整理算法

# 对象终结 #

# 卸载类型 #

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