Jvm类加载的过程
Jvm类加载的过程
类加载的时机
类从被加载到虚拟机内存开始,到卸载出内存为止,整个生命周期包括:加载,验证,准备,解析,初始化,使用和卸载
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规定5种情况:
- 遇到new,getstatic,putstatic或invokestatic这四条字节码指令时,如果类没有进行过初始化,则需要先触发初始化
- 使用java.lang.reflect包的方法对类进行反射调用的时候,如果类没有进行过初始化,则需要先触发其初始化,
- 当初始化一个类的时候,如果发现其父类还没有进行过初始化,则需要先触发其父类的初始化
- 当虚拟机启动时,用户需要指定一个要执行的主类(包含main方法的类),虚拟机会先初始化这个类
- 当时用,JDK1.7的动态语言支持时,如果一个java.lang.invoke.MethodHandle实例后的解析结果是REF_getStatic、REF_putStatic、REF_invokeStatic的方法句柄,并且这个方法句柄对应的类还没有进行过初始化,则需要先触发其初始化
类加载过程
加载
- 加载是类加载过程的一个阶段,在加载阶段虚拟机需要完成三件事
- 通过一个类的全限定名来获取定义此类的辅而进之字节流
- 讲字节流所代表的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
验证
- 验证就是确保Class文件的字节流中包含的信息符合当前虚拟机的要求,并且不会危害虚拟机自身的安全
- 文件格式验证:验证字节流是否符合Class文件格式的规范
- 元数据验证:对字节码描述的信息进行语义分析(注意:对比javac编译阶段的语义分析),以保证其描述的信息符合Java语言规范的要求
- 字节码验证:通过数据流和控制流分析,确定程序语义是合法的、符合逻辑的
- 符号引用验证:确保解析动作能正确执行。
准备
- 准备阶段是正式为类静态变量分配内存并设置类变量初始值的阶段,这些变量所使用的内存都在方法区中进行分配
- 这时候进行内存分配的仅包括类变量(static),而不包括实例变量,实例变量会在对象实例化时随着对象一块分配在Java堆中
- 这里所设置的初始值通常情况下是数据类型默认的零值(如0、0L、null、false等),而不是被在Java代码中被显式地赋予的值
public static int value = 123 //在准备阶段 value的值是 0 并不是123
- 如果属性有Constant Value 属性,那么在准备阶段变量就会被初始化为所指定的值
public static final int value = 123 // 准备阶段value 的值为123
解析
- 解析阶段是虚拟机将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程
- 直接引用:直接引用可以使直接指向目标的指针,相对偏移量或是一个能间接定位到目标的句柄
- 符号引用:符号引用以一组符号来描述所引用的目标,符号可以是任何形式的字面量,只要使用时能无歧义的定位到目标即可
主要包含:
- 类或接口的解析
- 字段解析
- 类方法解析
- 接口方法解析
初始化
- 初始化,为类的静态变量赋予正确的初始值,JVM负责对类进行初始化,主要对类变量进行初始化。在Java中对类变量进行初始值设定有两种方式:
①声明类变量是指定初始值
②使用静态代码块为类变量指定初始值 - JVM初始化步骤:
1、假如这个类还没有被加载和连接,则程序先加载并连接该类
2、假如该类的直接父类还没有被初始化,则先初始化其直接父类
3、假如类中有初始化语句,则系统依次执行这些初始化语句 - 类的初始化,见开头
结束生命周期
在如下几种情况下,Java虚拟机将结束生命周期
- 执行了 System.exit()方法
- 程序正常执行结束
- 程序在执行过程中遇到了异常或错误而异常终止
- 由于操作系统出现错误而导致Java虚拟机进程终止
类加载器
把类加载阶段的“通过一个类的全限定名来获取描述此类的二进制字节流”这个动作交给虚拟机之外的类加载器来完成。这样的好处在于,我们可以自行实现类加载器来加载其他格式的类,只要是二进制字节流就行,这就大大增强了加载器灵活性。
- 启动类加载器
- 扩展类加载器
- 应用程序类加载器
- 双亲委派机制
如果一个类加载器收到了类加载的请求,他首先不会自己去尝试加载这个类,而是把这个请求委派给父类加载器去加载,每一层次的类加载器都是如此,因此所有的加载请求最终都应该传送到顶层的启动类加载器中,只有当父加载器反馈无法完成这个加载请求时,自家在其才会尝试自己加载
- 双亲委派机制