【转】初识类加载流程

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学完类加载以后，java运行过程就能够分为  编译  》 类加载  》  执行

类加载主要是由jvm虚拟机负责的，过程很是复杂，类加载分三步  加载   》  链接  》初始化，（这里的加载和本文标题的类加载是不一样的，标题的类加载包含了完整的三个步骤）下面详细说说每一步的过程

一、加载：这个很简单，程序运行以前jvm会把编译完成的.class二进制文件加载到内存，供程序使用，用到的就是类加载器classLoader ，这里也能够看出java程序的运行并非直接依   靠底层的操做系统，而是基于jvm虚拟机。若是没有类加载器，java文件就只是磁盘中的一个普通文件。

二、链接：链接是很重要的一步，过程比较复杂，分为三步  验证  》准备  》解析  　　

　　验证：确保类加载的正确性。通常状况由javac编译的class文件是不会有问题的，可是可能有人的class文件是本身经过其余方式编译出来的，这就颇有可能不符合jvm的编 译规则，这一步就是要过滤掉这部分不合法文件　

　　准备：为类的静态变量分配内存，将其初始化为默认值 。咱们都知道静态变量是能够不用咱们手动赋值的，它天然会有一个初始值 好比int 类型的初始值就是0 ；boolean类型初始值为false，引用类型的初始值为null 。 这里注意，只是为静态变量分配内存，此时是没有对象实例的　

　　解析：把类中的符号引用转化为直接引用。解释一下符号引用和直接引用。好比在方法A中使用方法B，A（）{B（）；}，这里的B（）就是符号引用，初学java时咱们都是知道这是java的引用，觉得B指向B方法的内存地址，可是这是不完整的，这里的B只是一个符号引用，它对于方法的调用没有太多的实际意义，能够这么认为，他就是给程序员看的一个标志，让程序员知道，这个方法能够这么调用，可是B方法实际调用时是经过一个指针指向B方法的内存地址，这个指针才是真正负责方法调用，他就是直接引用。

三、初始化：为类的静态变量赋予正确的初始值，上述的准备阶段为静态变量赋予的是虚拟机默认的初始值，此处赋予的才是程序编写者为变量分配的真正的初始值

如今java程序的执行就能够分为

 

类加载的内存分析

类的加载过程咱们已经了解，如今来分析一下类加载的内存分配，

类加载究竟是什么呢？其实类加载不过就是居民虚拟机为类分配了几块内存空间，说的具体一点，就是jvm虚拟机将类的.class文件加载到内存，并将它放到运行时数据区的方法区内，而后在堆区建立一个java.lang.Class对象，用来封装类在方法区内的数据结构

这里可能不少人不知道什么是运行时方法区。咱们简单了解一下jvm虚拟机的内存管理

Java虚拟机在执行Java程序的过程当中会把它所管理的内存划分为若干个不一样的数据区域。这些区域都有各自的用途，以及建立和销毁的时间，有的区域随着虚拟机进程的启动而存在，有些区域则依赖用户线程的启动和结束而创建和销毁。java虚拟机所管理的内存将会包括如下几个运行时数据区域

 

不少区域的做用你们可能都不知道，这里也很少作解释，咱们只须要知道 其中的两个

方法区：用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据

堆区：存放对象实例，几乎全部的对象实例都在这里分配内存

也就是说，类被加载后，方法区会被分出一块内存，存储这个类的全部信息，可是这个内存块存储的依然是.class文件，并不能被咱们使用，咱们还须要一个能被直接使用的对象，此时堆区就开始发挥做用。类的信息被存储在方法区后，jvm虚拟机又会堆区建立一个java.lang.Class对象，这个对象就好像方法区对应类的一个镜子，把方法区存储的类的结构所有反射过来，而后封装起来，成为了一个Class类的对象（此处运用到反射知识）。这个Class对象与对应的类是一对一服务，由于他有类的结构信息，因此他天然能够构造出一个类的对象。咱们平时使用的对象就是由这个Class类的对象生成。到此，类的加载已经完成，可是此时依旧没有咱们须要使用的对象产生（这里比较绕，说的比较啰嗦）

反正都啰嗦了，在加一个反应内存的图也很少余

 

来个总结

• 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，而且向Java程序员提供了访问方法区内的数据结构的接口

 

 

说完了类的加载过程，咱们还要绕回去，谈谈类为何会被加载，如何触发jvm虚拟机加载一个类？

先来一句看不懂的话：全部的Java虚拟机实现必须在每一个类或接口被Java程序“ 首次主动使用”时才初始化他们

什么意思 ？

Java程序对类的使用方式可分为两种
– 主动使用
– 被动使用

被动使用之后再讲，这里说说什么是主动使用，java对类的主动使用有六种状况

1. 建立类的实例
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(“com.shengsiyuan.Test”)）
5. 初始化一个类的子类（先初始化全部的父类，最后初始化自己，接口除外，类初始化的时候，它所实现的接口不会初始化，就算字接口初始化，父接口也不会初始化，只有当程序调用接口的静态变量的时候才会致使接口的初始化）
6. Java虚拟机启动时被标明为启动类的类

 这里惟一须要解释的可能就是最后一个，什么叫被标记为启动类的类呢

好比咱们有一个Hello.java文件，可是里面包含了class Hello ，class Person1 ，class Person2，咱们在控制台运行的时候会写java Hello，这个class Hello就是被标记为启动类的类。简单说就是拥有main方法的类

以上的六个活动在第一次发生时，都会促使jvm虚拟机加载类。

除了上述六种状况之外，其余状况都属于类的被动调用，主动调用和被动调用的区别请看下面代码

class Test2{
　　public static final int n = 2;

　　static{
　　　　System.out.println("test");
　　}
}

public class Test1 {
　　public static void main(String[] args) {
　　　　System.out.println(Test2.n);
　　}

}

 

你们思考一下会出现什么？无论你的答案是什么，正确答案是2 。 Test2中的静态代码块是没有运行的，由于Test2并无初始化

注意，这里的final关键字不可缺乏，咱们知道变量被关键字fianl修饰以后就不可修改，亦即此变量至关于编译期常量（是至关于并不是就是常量），常量在java编译期已经肯定，不须要初始化，可是把fianal去掉，或者把 final int n = 2 改成 final int n = new Random（）。，运行的结果将变为 test  ，2 ，由于n的值为变量或者n值在编译期不能肯定，就必须通过初始化才能使用n的值