JVM相关笔记
类的加载过程
加载阶段
主要完成以下3件事情:
1.通过“类全名”来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
3.在java堆中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象,作为方法区这些数据的访问入口
验证阶段
这个阶段目的在于确保Class文件的字节流中包含信息符合当前虚拟机要求,不会危害虚拟机自身安全。主要包括四种验证:
1.文件格式验证:基于字节流验证,验证字节流是否符合Class文件格式的规范,并且能被当前虚拟机处理。
2.元数据验证:基于方法区的存储结构验证,对字节码描述信息进行语义验证。
3.字节码验证:基于方法区的存储结构验证,进行数据流和控制流的验证。
4.符号引用验证:基于方法区的存储结构验证,发生在解析中,是否可以将符号引用成功解析为直接引用。
准备阶段
仅仅为类变量(即static修饰的字段变量)分配内存并且设置该类变量的初始值即零值,这里不包含用final修饰的static,因为final在编译的时候就会分配了,同时这里也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。
解析阶段
解析主要就是将常量池中的符号引用替换为直接引用的过程。符号引用就是一组符号来描述目标,可以是任何字面量,而直接引用就是直接指向目标的指针、相对偏移量或一个间接定位到目标的句柄。有类或接口的解析,字段解析,类方法解析,接口方法解析。这里要注意如果有一个同名字段同时出现在一个类的接口和父类中,那么编译器一般都会拒绝编译。
初始化阶段
初始化阶段依旧是初始化类变量和其他资源,这里将执行用户的static字段和静态语句块的赋值操作。这个过程就是执行类构造器方法的过程。
类加载器的层次结构
从开发者的角度,类加载器可以细分为:
启动(Bootstrap)类加载器:该ClassLoader是jvm在启动时创建的,负责将 Java_Home/lib下面的类库加载到内存中(比如rt.jar)。由于引导类加载器涉及到虚拟机本地实现细节,开发者无法直接获取到启动类加载器的引用,所以不允许直接通过引用进行操作。
标准扩展(Extension)类加载器:是由 Sun 的 ExtClassLoader(sun.misc.Launcher$ExtClassLoader)实现的。它负责将Java_Home /lib/ext或者由系统变量 java.ext.dir指定位置中的类库加载到内存中。开发者可以直接使用标准扩展类加载器。
应用程序(Application)类加载器:是由 Sun 的 AppClassLoader(sun.misc.Launcher$AppClassLoader)实现的。它负责将系统类路径(CLASSPATH)中指定的类库加载到内存中。开发者可以直接使用系统类加载器。由于这个类加载器是ClassLoader中的getSystemClassLoader()方法的返回值,因此一般称为系统(System)加载器。
除此之外,还有自定义的类加载器,它们之间的层次关系被称为类加载器的双亲委派模型。该模型要求除了顶层的启动类加载器外,其余的类加载器都应该有自己的父类加载器,而这种父子关系一般通过组合(Composition)关系来实现,而不是通过继承(Inheritance)。
双亲委派模型过程
某个特定的类加载器在接到加载类的请求时,首先将加载任务委托给父类加载器,依次递归,如果父类加载器可以完成类加载任务,就成功返回;只有父类加载器无法完成此加载任务时,才自己去加载。
使用双亲委派模型的好处在于Java类随着它的类加载器一起具备了一种带有优先级的层次关系。例如类java.lang.Object,它存在在rt.jar中,无论哪一个类加载器要加载这个类,最终都是委派给处于模型最顶端的Bootstrap ClassLoader进行加载,因此Object类在程序的各种类加载器环境中都是同一个类。相反,如果没有双亲委派模型而是由各个类加载器自行加载的话,如果用户编写了一个java.lang.Object的同名类并放在ClassPath中,那系统中将会出现多个不同的Object类,程序将混乱。因此,如果开发者尝试编写一个与rt.jar类库中重名的Java类,可以正常编译,但是永远无法被加载运行。
java是一种类型安全的语言,它有四类称为安全沙箱机制的安全机制来保证语言的安全性,
这四类安全沙箱分别是:
-
安全管理器及Java API
参照:
https://blog.csdn.net/xu768840497/article/details/79175335