jvm底层之类加载

类加载的过程

一、加载

　　加载时都做了些什么？

　　　　1、通过类的全限定名获取存储该类的class文件

　　　　2、解析成运行时数据，即instanceKlass实例，存储在方法区

　　　　3、在堆区生成该类的class对象，即instanceMirrorKlass实例

　　　　　　a、klass模型

　　　　从继承关系上能看出来，类的元信息存储在原空间

　　　　普通的java类（非数组）在JVM中对应的是instanceKlass类的实例，存储在方法区，对象头的一部分，再来说它的三个子类

　　　　　　1、instanceMirrorKlass：用于表示java.lang.Class，java代码中获取到的Class对象，实际上就是这个C++类的实例，存储在堆区，学名镜像类，实际上就Class文件在C++中的存在形式。

　　　　　　2、instanceRefKlass：用于表示java/lang/ref/Reference类的子类，引用（强引用、软引用、弱引用、虚引用）

　　　　　　3、instanceClassLoaderKlass：用于遍历某个加载器加载的类

　　　　Java中的数组不是静态数据类型，是动态数据类型，即是运行期生成的，java数组元信息用ArrayKlass的子类来表示：

　　　　　　1、TypeArrayKlass：用于表示基本数据类型的数组

　　　　　　2、ObjArrayKlass：用于表示引用类型的数组

　　　　以上信息可以通过HSDB验证查看

　　　　在/Java/jdk1.8.0_131/lib目录下启动HSDB

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

　　何时加载？

　　　　主动使用时

　　　　1、new、getstatic、putstatic、invokestatic

　　　　2、反射 Class.forName(className)

　　　　3、初始化一个类的子类会去加载其父类

　　　　4、启动类（main函数所在的类）

　　　　5、当时用jdk1.7动态语言支持时，如果一个java.lang.invoke.MethodHandle实例最后的解析结果是REF_getstatic，REF_putstatic，REF_invokeStatic的方法句柄，并且这个方法句柄所对应的类没哟进行初始化，则需要先触发期初始化

　　从哪里加载

　　　　1、从压缩包中读取，如jar、war

　　　　2、从网络中获取，如Web Applet

　　　　3、动态生成，如动态代理、CGLIB

　　　　4、由其他文件生成，如JSP

　　　　5、从数据库读取

　　　　6、从加密文件中读取

二、验证

　　1、文件格式验证

　　2、元数据验证

　　3、字节码验证

　　4、符号引用验证

三、准备

　　在准备阶段为静态变量分配内存、赋初值；实例变量是在创建对象的时候完成赋值的、没有赋初值一说。

      

　　如果被final修饰，在编译的时候会给属性添加ConstantValue属性，准备阶段直接完成赋值，即没有赋初值这一步。

四、解析

　　加载阶段生成的class文件里面的常量池是符号引用，在解析阶段将常量池中的符号引用转为直接引用（由符号转变成内存地址）

　　解析后的信息存储在ConstantPoolCache类实例中

　　　　1、类或者接口的解析

　　　　2、字段解析

　　　　3、方法解析

　　　　4、接口方法解析

　　何时解析：

　　　　openjdk在执行特定的字节码指令前进行解析：anewarray、checkcast、getfield、getstatic、instanceof、invokedynamic、invokeinterface、invokespecial、invokestatic、invokevirtual、ldc、ldc_w、ldc2_w、multianewarray、new、putfield

五、初始化

　　执行静态代码块，完成静态变量的赋值。静态字段、静态代码段，字节码层面会生成clinit方法，方法中语句的先后顺序与代码的编写顺序相关

　　例如：

　　

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        Test_1 test = Test_1.getInstance();
        System.out.println(test.v1+","+test.v2);
    }
    
    
}

class Test_1{
    public static int v1;
    public static int v2=1;
    Test_1(){
        v1++;
        v2++;
    }
    
    public static Test_1 instance = new Test_1();
    
    public static Test_1 getInstance() {
        return instance;
    }
}

　　运行结果是：1,2

　　如果19行代码放到13行

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        Test_22_A obj = Test_22_A.getInstance();
        System.out.println(Test_22_A.v1+","+Test_22_A.v2);
    }
    
    
}

class Test_22_A{
    public static int v1;
    public static Test_22_A instance = new Test_22_A();
    public static int v2=1;
    Test_22_A(){
        v1++;
        v2++;
    }
    

    
    public static Test_22_A getInstance() {
        return instance;
    }
}

运行结果是：1,1