标签:不包含 例子 相对 就是 java设计 方法区 文件格式 不同 空间
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Java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,这就是虚拟机的加载机制。Class文件由类装载器装载后,在JVM中将形成一份描述Class结构的元信息对象,通过该元信息对象可以获知Class的结构信息:如构造函数,属性和方法等,Java允许用户借由这个Class相关的元信息对象间接调用Class对象的功能,这里就是我们经常能见到的Class类。
类从被加载到虚拟机内存中开始,到卸载出内存为止,它的整个生命周期包括:加载、验证、准备、解析、初始化、使用和卸载七个阶段。(验证、准备和解析又统称为连接,为了支持Java语言的运行时绑定,所以解析阶段也可以是在初始化之后进行的。以上顺序都只是说开始的顺序,实际过程中是交叉的混合式进行的,加载过程中可能就已经开始验证了)
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 .calss
文件的方式
目的在于确保Class文件的字节流中包含信息符合当前虚拟机要求,保证被加载类的正确性,不会危害虚拟机自身安全
主要包括四种验证,文件格式验证,元数据验证,字节码验证,符号引用验证
这里不会为实例变量分配初始化,类变量会分配在方法区中,而实例变量是会随着对象一起分配到Java堆中
private static int i = 1; //变量i在准备阶只会被赋值为0,初始化时才会被赋值为1
private final static int j = 2; //这里被final修饰的变量j,直接成为常量,编译时就会被分配为2
CONSTANT_Class_info
、CONSTANT_Fieldref_info
、CONSTANT_Methodref_info
等public class ClassInitTest{
private static int num1 = 30;
static{
num1 = 10;
num2 = 10; //num2写在定义变量之前,为什么不会报错呢??
System.out.println(num2); //這裡直接打印可以吗? 报错,非法的前向引用,可以赋值,但不可调用
}
private static int num2 = 20; //num2在准备阶段就被设置了默认初始值0,初始化阶段又将10改为20
public static void main(String[] args){
System.out.println(num1); //10
System.out.println(num2); //20
}
}
Java程序对类的使用方式分为:主动使用和被动使用。虚拟机规范规定有且只有5种情况必须立即对类进行“初始化”,即类的主动使用。
java.lang.invoke.MethodHandle
实例的解析结果,REF_getStatic
、REF_putStatic
、REF_invokeStatic
句柄对应的类没有初始化,则初始化除以上五种情况,其他使用Java类的方式被看作是对类的被动使用,都不会导致类的初始化。
public class NotInitialization {
public static void main(String[] args) {
//只输出SupperClass int 123,不会输出SubClass init
//对于静态字段,只有直接定义这个字段的类才会被初始化
System.out.println(SubClass.value);
}
}
class SuperClass {
static {
System.out.println("SupperClass init");
}
public static int value = 123;
}
class SubClass extends SuperClass {
static {
System.out.println("SubClass init");
}
}
JVM支持两种类型的类加载器,分别为引导类加载器(Bootstrap ClassLoader)和自定义类加载器(User-Defined ClassLoader)
从概念上来讲,自定义类加载器一般指的是程序中由开发人员自定义的一类类加载器,但是Java虚拟机规范却没有这么定义,而是将所有派生于抽象类ClassLoader的类加载器都划分为自定义类加载器
JAVA_HOME/jre/lib/rt.jar
、resource.jar
或sun.boot.class.path
路径下的内容),用于提供JVM自身需要的类java.lang.ClassLoader
,没有父加载器sun.misc.Launcher$ExtClassLoader
实现java.ext.dirs
系统属性所指定的目录中加载类库,或从JDK的安装目录的jre/lib/ext
子目录(扩展目录)下加载类库。如果用户创建的JAR 放在此目录下,也会自动由扩展类加载器加载sun.misc.Lanucher$AppClassLoader
实现classpath
或系统属性java.class.path
指定路径下的类库ClassLoader#getSystemClassLoader()
方法可以获取到该类加载器public class ClassLoaderTest {
public static void main(String[] args) {
//获取系统类加载器
ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
System.out.println(systemClassLoader); //sun.misc.Launcher$AppClassLoader@135fbaa4
//获取其上层:扩展类加载器
ClassLoader extClassLoader = systemClassLoader.getParent();
System.out.println(extClassLoader); //sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@2503dbd3
//再获取其上层:获取不到引导类加载器
ClassLoader bootstrapClassLoader = extClassLoader.getParent();
System.out.println(bootstrapClassLoader); //null
//对于用户自定义类来说,默认使用系统类加载器进行加载,输出和systemClassLoader一样
ClassLoader classLoader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader();
System.out.println(classLoader); //sun.misc.Launcher$AppClassLoader@135fbaa4
//String 类使用引导类加载器进行加载。Java的核心类库都使用引导类加载器进行加载,所以也获取不到
ClassLoader classLoader1 = String.class.getClassLoader();
System.out.println(classLoader1); //null
//获取BootstrapClassLoader可以加载的api的路径
URL[] urls = sun.misc.Launcher.getBootstrapClassPath().getURLs();
for (URL url : urls) {
System.out.println(url.toExternalForm());
}
}
}
在Java的日常应用程序开发中,类的加载几乎是由3种类加载器相互配合执行的,在必要时,我们还可以自定义类加载器,来定制类的加载方式
java.lang.ClassLoader
类的方式,实现自己的类加载器,以满足一些特殊的需求ClassLoader类,是一个抽象类,其后所有的类加载器都继承自ClassLoader(不包括启动类加载器)
方法 | 描述 |
---|---|
getParent() | 返回该类加载器的超类加载器 |
loadClass(String name) | 加载名称为name的类,返回java.lang.Class类的实例 |
findClass(String name) | 查找名称为name的类,返回java.lang.Class类的实例 |
findLoadedClass(String name) | 查找名称为name的已经被加载过的类,返回java.lang.Class类的实例 |
defineClass(String name, byte[] b, int off, int len) | 把字节数组b中内容转换为一个Java类,返回java.lang.Class类的实例 |
resolveClass(Class<?> c) | 连接指定的一个Java类 |
JVM必须知道一个类型是由启动加载器加载的还是由用户类加载器加载的。如果一个类型是由用户类加载器加载的,那么JVM会将这个类加载器的一个引用作为类型信息的一部分保存在方法区中。当解析一个类型到另一个类型的引用的时候,JVM需要保证这两个类型的类加载器是相同的。
Java虚拟机对class文件采用的是按需加载的方式,也就是说当需要使用该类的时候才会将它的class文件加载到内存生成class对象。而且加载某个类的class文件时,Java虚拟机采用的是双亲委派模式,即把请求交给父类处理,它是一种任务委派模式。
在JVM中表示两个class对象是否为同一个类存在两个必要条件:
如果我们自定义String类,但是在加载自定义String类的时候会率先使用引导类加载器加载,而引导类加载器在加载的过程中会先加载jdk自带的文件(rt.jar包中java\lang\String.class),报错信息说没有main方法就是因为加载的是rt.jar
包中的String类。这样就可以保证对java核心源代码的保护,这就是简单的沙箱安全机制。
Thread.setContextClassLoaser()
设置该类加载器,然后顶层ClassLoader再使用Thread.getContextClassLoader()
获得底层的ClassLoader进行加载。java.lang.LinkageError
。当我们想要实现代码热部署时,可以每次都new一个自定义的ClassLoader来加载新的Class文件。JSP的实现动态修改就是使用此特性实现。标签:不包含 例子 相对 就是 java设计 方法区 文件格式 不同 空间
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