简述类的加载过程

川长思鸟来 2023-07-11 06:10 2阅读 0赞

### 简述类的加载过程 ###

如下图所示，JVM加载机制 分为五个部分：加载，验证，准备，解析，初始化。下面而分别分析一下这五个过程。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0RPTkdfX0NISQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]

##### 加载 #####

加载时类的加载过程中的一个阶段，这个阶段会在内存中生成代表这个类的java.lang.Class对象，作为方法区这个类的个中数据的入口。注意这里不一定非得从一个Class文件获取，这里既可以从ZIP包中读取（比如从jar包和war包中读取），也可以在运行时计算生成（动态代理），也可以在运行时计算生成（比如将JSP文件转换成对应的Class类）。

##### 验证 #####

这一阶段的主要目的是确保Class文件的字节流中包含的信息是否符合当前虚拟机的要求，并且不会危害虚拟机自身的安全。

##### 准备 #####

准备阶段时正式为类变量分配内存并设置类变量的初始值阶段，即在方法区中分配这些变量锁使用的内存空间。注意这里所说的初始值概念，比如一个类变量定义为：

public static int v=8080；

实际上变量v在准备阶段过后 的初始值为0而不是8080，将v赋值为8080的putstatic指令是程序被编译后，存放于类构造器方法之中。

但是注意如果声明为：

public static final int v=8080；

在编译期会为v生成ConstantValue属性，在准备阶段虚拟机会根据ConstantValue属性将v赋值为8080.

##### 解析 #####

解析阶段是指虚拟机将常量池中的符号引用替换为直接引用的过程。符号引用就是class文件中：

CONSTANT\_Class\_info

CONSTANT\_Field\_info

CONSTANT\_Method\_info

等类型的常量。

###### 符号引用和直接引用 ######

符号引用与虚拟机实现的布局无关，引用的目标并不一定要已经加载到内存中。各种虚拟机实现的布局 可以各不相同，但是他们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虚拟机的Class文件格式中。

直接引用可以是指向目标的指针，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进入内存当中。

##### 初始化 #####

初始化阶段是类加载的最后一个阶段，前面的类加载阶段之后，出了可以在加载阶段可以自定义加载器之外，其他操作都由JVM主导。到了初级阶段，才开始执行类中定义的java程序。

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。p.s：如果一个类没有对静态变量赋值和静态语句快，那么编译器可以不为这个类生成();方法。

###### 注意以下几种情况不会执行类的初始化 ######

*  通过子类引用父类的静态语句字段，只会触发父类的初始化，不会触发该类的初始化。
 *  定义对象数组，不会触发该类的初始化
 *  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。
 *  通过类名获取该类的Class对象，不会触发该类的初始化。
 *  通过Classloader默认的loadClass方法，也不会触发该类的初始化。

##### 类加载器 #####

虚拟机设计团队把加载动作放在JVM外面实现，以便让应用程序决定如何获取所需的类，JVM提供了3种类加载器：

*  启动类加载器：负责加载JAVA\_HOM\\lib目录中的，或通过-Xbootclasspath参数指定路径中的，且被虚拟机认可(按照文件名识别)的类；
 *  扩展类加载器：负责加载JAVA\_HOME \\lib\\ext目录中的，或通过java.ext.dirs系统变量指定路径中的类库；
 *  应用程序类加载器：用于加载用户路径(classpath)上的类库；

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

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当一个类加载器收到类的加载任务，会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，才会尝试执行加载任务。采用双亲委派的一个好处是不如加载位于rt.jar包中的类java.lang.Object，不管是哪个类加载器加载这个类，最终都会委托给顶层的启动类加载器进行加载，这样加保证了使用不同的类加载器最终都会得到的都是同样的一个Object。

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