Java 虚拟机

classLoader 的用途：不同版本的jar加载；class文件的加密（加密后只有自己的classLoader可以解密）

 

1. 在如下几种情况下，Java虚拟机将结束生命周期：

    1). 执行了System.exit()方法

    2). 程序正常执行结束

    3). 程序在执行过程中遇到了异常或错误而异常终止

    4). 由于操作系统出现错误而导致Java虚拟机进程终止

2. 类的加载，连接与初始化：

    1). 加载：查找并加载类的二进制数据

    2). 连接：

                a). 验证：确保被加载的类的正确性

                b). 准备：为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值

                c). 解析：把类中的符号引用转换为直接引用。即直接指向引用的对象地址，不在通过对象引用。

    3). 初始化：为类的静态变量赋予正确的初始值

3. Java程序对类的使用方式可分为两种: 主动使用和被动使用

4. 所有的Java虚拟机实现必须在每个类或接口被Java程序“首次主动使用”时才初始化它们

5. 主动使用的六种形式：

    1). 创建类的实例

    2). 访问某个类或接口的静态变量，或者对该静态变量赋值

    3). 调用类的静态方法

    4). 反射(如 Class.forName(“className”)

    5). 初始化一个类的子类

    6). Java虚拟机启动时被标明为启动类的类（程序的入口类）

6. 除了以上六种情况，其他使用Java类的方式都被看作是对类的被动使用，都不会导致类的初始化

7. 类的加载指的是将类的.class文件中的二进制数据读入到内存中，将其放在运行时数据区的方法区内，然后在堆区创建一个java.lang.Class对象，

    用来封装类在方法区内的数据结构。如下图：

    

    方法区内是类的二进制数据结构，堆内存中才是Class对象，且Class对象指向方法区中类二进制数据结构。

   当堆内没有Class对象指向方法区中类二进制数据结构时，该二进制数据将会被卸载。

8. 加载.class文件的方式

    1). 从本地系统中直接加载

    2). 通过网络下载.class文件

    3). 从zip ，jar 等归档文件中加载.class 文件

    4). 从专有数据库中提取.class文件

    5). 将Java源文件动态编译为.class文件

9. 类的加载的最终产品是位于堆区中的Class 对象。Class对象封装了类在方法区内的数据结构，并且向Java程序员提供了访问方法区内的数据结构的接口。

10. 有两种类型的类加载器

     1). Java 虚拟机自带的加载器

             a). 根类加载器（Bootstrap）

             b). 扩展类加载器（Extension）

             c). 系统类加载器（System）

     2). 用户自定义的类加载器

             a). java.lang.ClassLoader 的子类

             b). 用户可以定制类的加载方式

11. JVM规范允许类加载器在预料某个类将要被使用时就预先加载它，如果在预先加载的过程中遇到了.class文件缺失或存在错误，类加载器必须在

      程序首次主动使用该类时才报告错误(LinkageError错误)如果这个类一直没有被程序主动使用，那么类加载器就不会报告错误

12. 类被加载后，就进入连接阶段。连接就是将已经读入到内存的类的二进制数据合并到虚拟机的运行时环境中去。

13. 类的验证的内容

      1). 类文件的结构检查

      2). 语义检查

      3). 字节码验证

      4). 二进制兼容性的验证

14. 在初始化阶段，Java虚拟机执行类的初始化语句，为类的静态变量赋予初始值。在程序中，静态变量的初始化有两种途径：

      1). 在静态变量的声明处进行初始化

      2). 在静态代码块中进行初始化

      Java虚拟机会按照初始化语句在文件中先后顺序来依次执行它们。

15. 类的初始化步骤：

      1). 假如这个类还没有被加载和连接，那么先进行加载和连接。

      2). 假如类存在直接的父类，并且这个父类还没有被初始化，那就先初始化直接的父类

      3). 假如类中存在初始化语句，那就依次执行这些初始化语句。

16. 当Java虚拟机初始化一个类时，要求它的所有父类都已经被初始化，但是并不会初始化它所实现的父接口。同时，在初始化一个接口的时候，

      并不会初始化它的父接口。因此一个父接口并不会因为它的子接口或者实现类的初始化而初始化。只有当程序首次使用特定接口的静态变量时，

      才会导致该接口的初始化。

17. 只有当程序访问的静态变量或静态方法确实在当前类或当前接口中定义时，才可以认为是对类或接口的主动使用。若使用继承来的静态属性或

      方法，那么实际上只会对父接口或父类进行初始化。

18. 调用ClassLoader类的loadClass方法加载一个类，并不是对类的主动使用，不会导致类的初始化。仅是加载，不是初始化，只有首次主动

      使用时才会初始化。

19. 类加载器用来把类加载到Java虚拟机中。从JDK1.2版本开始，类的加载过程采用父亲委托机制，这种机制能更好地保证Java平台的安全。

      在此委托机制中，除了Java虚拟机自带的根类加载器以外，其余的类加载器都有且只有一个父类加载器。

20. Java中自带的几种加载器：

21. 除了以上虚拟机自带的加载器外，用户还可以自定义加载器。Java提供了抽象类java.lang.ClassLoader，所有用户自定义的类加载器应该

      继承Classloader类。

22. 需要指出的是，加载器之间的父子关系实际上指的是加载器对象之间的包装关系，而不是类之间的继承关系。一对父子加载器可能是同一个

      加载器类的两个实例，也可能不是。在子加载器对象中包装了一个父加载器对象。

23. 父亲委托机制的优点是能够提高软件系统的安全性。因为在此机制下，用户自定义的类加载器不可能加载应该由父加载器加载的可靠类，

      从而防止不可靠甚至恶意的代码代替父加载器加载的可靠代码

24. 每个类加载器都有自己的命名空间，命名空间由该加载器及所有父加载器所加载的类组成。在同一个命名空间中不会出现类的完整名字

      (包括类的包名)相同的两个类；在不同的命名空间中有可能会出现类的完整名字(包括类的包名)相同的两个类。

25. 由同一类加载器加载的属于相同包的类组成了运行时包。决定两个类是不是属于同一个运行时包，不仅要看他们的包名是否相同，还要

      看定义类的加载器是否相同。只有属于同一运行时包的类才会互相访问包可见(即默认访问级别)的类和类成员。这样的限制能避免用户

      自定义的类冒充核心类库的类，去访问核心类库的包可见成员。

26. 要创建用户自己的加载器，只需要扩展java.lang.ClassLoader类，然后覆盖它的findClass(String name)方法即可。该方法根据参数指定的类

      的名字，返回对应的Class对象的引用。

27. 不同类加载器的命名空间关系：

     1).子加载器的命名空间包含所有父加载器的命名空间。因此，由子加载器加载的类能看到父加载器加载的类。

     2).由父加载器加载的类不能看见子加载器加载的类。

     3).如果两个加载器之间没有直接或间接的父子关系，那么它们各自加载的类相互不可见。

28. 类的卸载：由Java虚拟机自带的类加载器所加载的类，在虚拟机的生命周期中，始终不会被卸载。Java虚拟机自带的类加载器包括根加载器，

      扩展类加载器和系统类加载器。Java虚拟机本身会始终引用这些类加载器，而这些类加载器则会始终引用它们所加载的类的Class对象。因此，

      这些Class对象始终是可触及的。

29. 由用户自定义的类加载器所加载的类是可以被卸载的。一个类何时结束生命周期，取决于代表它的Class对象何时结束生命周期。