关于java:jvm-类的加载

jvm – 类的编译，提到了把本地机器码转变成字节码，以及编译的优化。那这些字节码文件是怎么到 JVM 的呢？

一个类从被加载到虚拟机内存中开始，到卸载出内存，它的整个生命周期包含：加载（Loading）、验证（Verification）、筹备（Preparation）、解析（Resolution）、初始化（Initialization）、应用（Using）和卸载（Unloading）7 个阶段。

在 Java 虚拟机中类加载的全过程，包含加载、验证、筹备、解析和初始化这 5 个阶段所执行的具体动作，这些都是有类加载器来实现的。

类加载

加载

加载是类加载过程的一个阶段。首先来一个简略的代码，打印 ### 以及创立一个 Hello 对象。

public class ClassLoad {public static void main(String[] args) {System.out.println("########################");
        Hello hello = new Hello();}
}

运行之前，设置 -XX:+TraceClassLoading

运行后果如下（截取前面局部），能够看到 com.jvm.load.ClassLoad 先被加载，而后是 com.jvm.cls.Hello。ClassLoad 是这个 main 办法的主类，所以优先加载。Hello 的加载，是在实例化的时候，也就是被用到的时候，如果读者本人去断点，那就更直观的看到了。

下面这个图，能够看到输入了类的全限定名，类加载器就是通过这个来获取它的二进制字节流，这个二进制字节流起源如下：

• class 文件
• zip、jar、war 包中读取
• 网络中读取，比方 Applet
• 运行时计算生成，比方动静代理技术
• 由其余文件生成，比方 JSP

验证

验证是为了确保 Class 文件的字节流中蕴含的信息合乎以后虚拟机的要求，并且不会危害虚拟机本身的平安。当加载的 class 文件不合乎虚拟机的要求，java 虚拟机是无奈执行这个字节码的，所以要先看看有没有合乎，合乎了才给虚拟机执行后续操作。

筹备

筹备是正式为类变量分配内存并设置类变量初始值的阶段。也就是说 com.jvm.load.ClassLoad 和com.jvm.cls.Hello在虚拟机中的内存调配是在这个阶段。这时候进行内存调配的仅包含类变量（被 static 润饰的变量），而不包含实例变量，实例变量将会在对象实例化时随着对象一起调配在 Java 堆中。设置类变量初始值通常状况下就是数据类型的零值。

// 筹备阶段 value=0
public static int value = 123;
// 筹备阶段 value2=123
public static final int value2 = 123;

解析

解析是虚拟机将常量池内的符号援用替换为间接援用的过程。
比方 com.jvm.load.ClassLoad 编译的时候，不晓得 com.jvm.cls.Hello 的理论内存地址，此时用符号援用，当 com.jvm.cls.Hello 加载到内存后，此时就改为间接援用，指向 Hello 的内存地位。

初始化

在筹备阶段 value=0，在初始化阶段，value 才赋值为 123。
类初始化的条件：

1. new 一个对象，动态变量的赋值和取值，静态方法的调用。
2. 通过反射机制调用。
3. 如果子类初始化的时候，父类未初始化。
4. 执行的主类（main 办法）的时候。

上面看看类尽管被加载，却没有初始化的例子。
SuperClass：

public class SuperClass {
    static {System.out.println("SuperClass init");
    }
    public static int value = 123;
}

SubClass：

public class SubClass extends SuperClass {
    static {System.out.println("SubClass init");
    }
}

ClassLoad：

public class ClassLoad {public static void main(String[] args) {System.out.println("########################");
        //Hello hello = new Hello();
 System.out.println(SubClass.value);
    }
}

运行后果如下：

能够看到 SubClass 被加载了，然而并没有输入SubClass init。

类加载器

类加载器有这几个：

• 启动类加载器：jvm 启动的时候，会优先加载 <JAVA_HOME>\lib 这个目录的外围类库。
• 扩大类加载器：负责加载 <JAVA_HOME>\lib\ext 这个目录的类。
• 应用程序类加载器：负责加载咱们写的代码。
• 自定义类加载器：依据咱们的须要，加载特定的类。

下图展现了类加载器间接的档次关系，成为类加载器的双亲委派模型。双亲委派模型要求除了顶层的启动类加载器外，其余的类加载器都该当有本人的父类加载器。

他的工作过程是这样的:

1. 应用程序类加载器收到了 Hello 类的加载申请，先问扩大类加载器是否能够加载。
2. 扩大类加载器也不会间接去加载，他也是向下级启动类加载器询问是否能够加载。
3. 启动类加载器在本人负责的目录搜寻了一下，发现自己找不到这个类，就说不行，你本人加载吧。
4. 扩大类加载器在本人负责的目录搜寻了一下，发现自己找不到这个类，就说不行，你本人加载吧。
5. 应用程序类加载器在本人负责的目录搜寻了一下，找到了这个类，把 Hello 类加载进来。

双亲委派模型一个不言而喻的益处就是 Java 类随着它的类加载器一起具备了一种带有优先级的档次关系。