JVM的类加载机制

标签：

    虚拟机把描述类的数据从Class文件加载到内存，并对数据进行校验、转换解析和初始化，最终形成可以被虚拟机直接使用的Java类型，这就是虚拟机的类加载机制。

类加载的过程：

    包括加载、链接（含验证、准备、解析）、初始化

如下图所示：

1、加载：

　　类加载指的是将类的class文件读入内存，并为之创建一个java.lang.Class对象，作为方法区这个类的数据访问的入口。

也就是说，当程序中使用任何类时，系统都会为之建立一个java.lang.Class对象。具体包括以下三个部分：

（1）通过类的全名产生对应类的二进制数据流。（根据early load原理，如果没找到对应的类文件，只有在类实际使用时才会抛出错误）

（2）分析并将这些二进制数据流转换为方法区方法区特定的数据结构

（3）创建对应类的java.lang.Class对象，作为方法区的入口（有了对应的Class对象，并不意味着这个类已经完成了加载链接）

通过使用不同的类加载器，可以从不同来源加载类的二进制数据，通常有如下几种来源：

（1）从本地文件系统加载class文件，这是绝大部分程序的加载方式

（2）从jar包中加载class文件，这种方式也很常见，例如jdbc编程时用到的数据库驱动类就是放在jar包中，jvm可以从jar文件中直接加载该class文件

（3）通过网络加载class文件

（4）把一个Java源文件动态编译、并执行加载

2、链接：

    链接指的是将Java类的二进制文件合并到jvm的运行状态之中的过程。在链接之前，这个类必须被成功加载。

类的链接包括验证、准备、解析这三步。具体描述如下：

2.1  验证：

    验证是用来确保Java类的二进制表示在结构上是否完全正确（如文件格式、语法语义等）。如果验证过程出错的话，会抛出java.lang.VertifyError错误。

主要验证以下内容：

• 文件格式验证
• 元数据验证：语义验证
• 字节码验证

2.2  准备：

　　准备过程则是创建Java类中的静态域（static修饰的内容），并将这些域的值设置为默认值，同时在方法区中分配内存空间。准备过程并不会执行代码。

注意这里是做默认初始化，不是做显式初始化。例如：

public static int value = 12;

上面的代码中，在准备阶段，会给value的值设置为0（默认初始化）。在后面的初始化阶段才会给value的值设置为12（显式初始化）。

2.3  解析：

　　解析的过程就是确保这些被引用的类能被正确的找到（将符号引用替换为直接引用）。解析的过程可能会导致其它的Java类被加载。

3、初始化：

　　初始化阶段是类加载过程的最后一步。到了初始化阶段，才真正执行类中定义的Java程序代码（或者说是字节码）。

在以下几种情况中，会执行初始化过程：

（1）创建类的实例

（2）访问类或接口的静态变量（特例：如果是用static final修饰的常量，那就不会对类进行显式初始化。static final 修改的变量则会做显式初始化）

（3）调用类的静态方法

（4）反射（Class.forName(packagename.className)）

（5）初始化类的子类。注：子类初始化问题：满足主动调用，即父类访问子类中的静态变量、方法，子类才会初始化；否则仅父类初始化。

（6）java虚拟机启动时被标明为启动类的类

类的初始化过程（重要）

Student s = new Student();在内存中做了哪些事情?

• 加载Student.class文件进内存
• 在栈内存为s开辟空间
• 在堆内存为学生对象开辟空间
• 对学生对象的成员变量进行默认初始化
• 对学生对象的成员变量进行显示初始化
• 通过构造方法对学生对象的成员变量赋值
• 学生对象初始化完毕，把对象地址赋值给s变量

public class TestInstance {

    public static TestInstance instance = new TestInstance();
    public static int a;
    public static int b = 0;

    public TestInstance() {
        a++;
        b++;
    }

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(TestInstance.a);
        System.out.println(TestInstance.b);
    }
}

JVM的类加载机制

标签：

原文地址：http://www.cnblogs.com/wade-luffy/p/5754291.html