Java 类加载

1. 类加载流程

 

 

 

2. 加载

类加载过程的第⼀步，主要完成下⾯3件事情：

（1）通过全类名获取定义此类的⼆进制字节流

（2）将字节流所代表的静态存储结构转换为方法区的运行时数据结构（本质是C++的instanceKlass作为元数据来描述Java类）

（3）在内存中⽣成⼀个代表该类的 Class 对象（在堆中，和方法区里的java_mirror对应）,作为⽅法区这些数据的访问⼊⼝

 

3. 验证

验证类是否符合 JVM规范，安全性检查

 

4. 准备

为static变量分配空间，设置默认值

 

5. 解析

将常量池中的符号引用解析为直接引用

public class Load2 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, IOException {
　　　　ClassLoader classloader = Load2.class.getClassLoader();
　　　　// loadClass 方法不会导致类C的解析和初始化，由于懒加载，类D还没被用到，这样查看类C加载情况里类D只是一个符号
　　　　Class<?> c = classloader.loadClass("cn.itcast.jvm.t3.load.C");
　　　　// new C(); 会加载且解析且初始化，这样类C的加载情况里D的内存地址都有了
　　　　System.in.read();
　　}
} 
class C {
　　D d = new D();
} 
class D {
}

 

6. 初始化

（1）初始化即调用<cinit>方法，虚拟机会保证该方法执行的线程安全

补充：<cinit>方法是在类加载过程中执行的，而<init>是在对象实例化执行的

<cinit>：父类静态变量初始化 > 父类静态代码块 > 子类静态变量初始化 > 子类静态代码块

<init>：父类变量初始化 > 父类构造代码块 > 父类构造函数 > 子类变量初始化 > 子类构造代码块 > 子类构造函数

（2）初始化是“懒惰的” （类开始加载的时机没有明确规定，但是初始化时机规定了）

比如子类访问父类静态变量只有父类初始化，访问final常量（基本类型和字符串）不会初始化，loadClass不会初始化，创建类的数组不会初始化等

 应用：懒加载的单例模式

class Singleton{
    //volatile关键字禁止指令重排
    private volatile static Singleton instance;
    private Singleton(){}
    public Singleton getInstance(){
        if(instance==null){
            //对.class加锁，获得的是所有类对象的锁
            synchronized (Singleton.class){
                //双重检查，防止多个线程同时进入第一层检查(因单例模式只允许存在一个对象，故在创建对象之前无引用指向对象，所有线程均可进入第一层检查)
                //当某一线程获得锁创建一个Singleton对象时,即已有引用指向对象，singleton不为空，从而保证只会创建一个对象
                //假设没有第二层检查，那么第一个线程创建完对象释放锁后，后面进入对象也会创建对象，会产生多个对象
                if(instance==null){
                    //singleton=new Singleton语句为非原子性，实际上会执行以下内容：
                    //(1)在堆上开辟空间；(2)属性初始化;(3)引用指向对象
                    //volatile关键字可保证singleton=new Singleton()语句执行顺序为123，引用指向对象时一定有对象了
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

 

7. 类加载器

（1）层级关系

 （2）双亲委派

系统中的 ClassLoader 在协同工作的时候会默认使用双亲委派模型 ；

即类加载时，首先会委派上级的类加载器的loadClass()方法，因此所有类加载器都会传到顶层启动类加载器，当父类加载器无法处理时，才有自己处理。

（3）判断两个类完全相同

包名，类名，类加载器均相同

 

8. javap工具分析类结构

javap -v HelloWorld.class

 

9. HSDB工具

HSDB是一个很强大的JVM运行时状态分析工具，根据线程id或name，可以查找类加载情况，内存地址，常量池内容等

java -cp ./lib/sa-jdi.jar sun.jvm.hotspot.HSDB

 

10. 语法糖

所谓的语法糖 ，其实就是指 java 编译器把 *.java 源码编译为 *.class 字节码的过程中，自动生成和转换的一些代码，主要是为了减轻程序员的负担，算是 java 编译器给我们的一个额外福利（给糖吃嘛）

（1）默认构造器

（2）自动拆装箱JDK5

（3）泛型擦除：java 在编译泛型代码后会执行泛型擦除的动作，即泛型信息在编译为字节码之后就丢失了，实际的类型都当做了 Object 类型来处理（反射可以获得这些信息）

（4）可变参数：转换为数组

（5）foreach：转换为普通for循环