欲穷千里目之JVM （四）

  You have a dream, you got to protect it. People can't do something by themselves; they wanna tell you you can not do it. You want something. Go get it！

本文将比较详细介绍虚拟机类加载机制，主要知识来源于《深刻理解Java虚拟机》。

类文件文件结构

任何一个Class文件都对应着惟一的一个类或者说接口的定义信息，在这个Class文件中，会保存相关信息。Class文件是一组以8 位字节为基础单位的二进制流，每个数据都有严格的定义，按照顺序紧凑排列在Class文件中。

每个Class文件的头4个字节称之为“魔数”，肯定这个文件是否为一个能被虚拟机接受的文件。Class文件的魔数值为：CAFEBABE,不一样的文件有不一样的魔数用于区分，感兴趣的同窗能够找相关的资料查阅一下，譬如：JPEG、text等的魔数是什么。

Class文件包含：魔数、常量池、访问标志、（类索引、父索引、接口索引集合）、字段集合、方法表集合、属性表集合。

类加载的过程

  类从被加载到虚拟机内存开始，到卸载出内存为止，它的整个生命周期包括：加载、验证、准备、解析、初始化、使用、卸载这七个阶段。

加载是类加载过程当中的一个阶段，在加载阶段，虚拟机须要完成：

经过一个类的全限定名来获取定义此类的二进制字节流；

将字节流索表明的静态存储结构转化为运行时区的数据结构；

生成一个Class对象，做为数据访问的入口。

验证是链接阶段的第一步，为了确保Class文件的字节流中包含的信息符合当前虚拟机要求，不会危害虚拟机自身的安全。验证须要进行四个阶段的校验动做：

文件格式验证，便是否符合Class文件格式规范；

元数据验证，便是否符合Java语言规范；

字节码验证，便是否符合虚拟机加载安全机制；

符号引用验证，便是否符合类自己的信息。

准备阶段是正式为类变量分配内存并设置类变量初始值的阶段，值得注意的是类变量不包括实例变量，而是基本数据变量，实例变量将在实例化时随着对象一块儿分配。

解析阶段是虚拟机将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程，有四种引用解析过程：

类接口解析
字段解析
类方法解析
接口方法解析复制代码

初始化阶段是类加载过程当中最后一步，是执行类构造器方法的过程。跟以前步骤不同的是，本阶段程序是主导和控制，而不是虚拟机主导和控制。

类加载器

在类加载过程当中"经过一个类的全限定名来获取定义此类的二进制字节流"这个动做放到Java虚拟机外部实现，让程序决定如何获取所须要的类，实现这个动做的代码模块称为”类加载器“。

在以前的文章中我说起到有关类与类加载器的知识有不清楚的地方，本文基本补充完毕，对于类的双亲委派机制，以及破坏双亲委派机制的相关知识再补充一些。

双亲委派机制对于保护Java程序的稳定运行很重要，但它的实现思想也很是简单，实现代码集中在ClassLoader类的loaderClass()方法中。逻辑：先检查是否已经被加载过，如果没有加载过则调用父加载器的loaderClass()方法，如果父加载器为空则默认使用启动类加载器做为父加载器；若是父类加载器启动失败，抛出ClassNotFoundException异常，再调用本身的findClass()方法进行加载。

破坏双亲委派机制引入线程上下文类加载器，这个加载经过java.lang.Thread类的setContextClassLoaser()方法进行设置，若是建立线程时未设置，它会从父线程中继承一个；若是在引用程序全局范围内没有设置，这个类的默认类加载是应用程序加载器。有关在哪些地方破坏双亲委派机制，以及为何破坏能够在前几篇文章找。

本文要是有遗漏的地方，我将在评论区给出，同时若读者发现本文不当之处也请在评论区指出，共同研究。

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