浅谈JVM-图解类加载机制

1、目录

2、类加载机制流程

一、什么是类加载机制？

　　JVM把class文件加载到内存里面，并对数据进行校验、准备、解析和初始化，最终可以被造成被JVM能够直接使用的Java类型的过程。

二、类加载流程图

三、加载

1. 将class文件加载在内存中。
2. 将静态数据结构(数据存在于class文件的结构)转化成方法区中运行时的数据结构(数据存在于JVM时的数据结构)。
3. 在堆中生成一个表明这个类的java.lang.Class对象，做为数据访问的入口。

四、连接

　连接就是将Java类的二进制代码合并到java的运行状态中的过程。

• 验证:确保加载的类符合JVM规范与安全。
• 准备:为static变量在方法区中分配空间，设置变量的初始值。例如static int a=3，在此阶段会a被初始化为0，其余数据类型参考成员变量声明。
• 解析:虚拟机将常量池的符号引用转变成直接引用。例如"aaa"为常量池的一个值，直接把"aaa"替换成存在于内存中的地址。
  • 符号引用:符号引用以一组符号来描述所引用的目标，符号能够是任何形式的字面量，只要使用时能无歧义地定位到目标便可。符号引用与虚拟机实现的内存布局无关，引用 的目标并不必定已经加载到内存中。
  • 直接引用:直接引用能够是直接指向目标的指针、相对偏移量或是一个能间接定位到目标的句柄。直接引用是与虚拟机实现的内存布局相关的，若是有了直接引用，那么引用的目标一定已经在内存中存在。

五、初始化

　　初始化阶段是执行类构造器<clinit>()方法。在类构造器方法中，它将由编译器自动收集类中的全部类变量的赋值动做(准备阶段的a正是被赋值a)和静态变量与静态语句块static{}合并，初始化时机后续再聊。

六、使用

　　正常使用。

七、卸载

　　GC把无用对象从内存中卸载。

3、类加载与初始化时机

一、类加载时机

　　当应用程序启动的时候，全部的类会被一次性加载吗？估计你早已知道答案，固然不能，由于若是一次性加载，内存资源有限，可能会影响应用程序的正常运行。那类何时被加载呢？例如，A a=new A()，一个类真正被加载的时机是在建立对象的时候，才会去执行以上过程，加载类。当咱们测试的时候，最早加载拥有main方法的主线程所在类。

二、类初始化时机

　主动引用(发生类初始化过程)

1. new一个对象。
2. 调用类的静态成员(除了final常量)和静态方法。
3. 经过反射对类进行调用。
4. 虚拟机启动，main方法所在类被提早初始化。
5. 初始化一个类，若是其父类没有初始化，则先初始化父类。

　被动引用(不会发生类的初始化)

1. 当访问一个静态变量时，只有真正声明这个变量的类才会初始化。(子类调用父类的静态变量，只有父类初始化，子类不初始化)。
2. 经过数组定义类引用，不会触发此类的初始化。
3. final变量不会触发此类的初始化，由于在编译阶段就存储在常量池中。

4、图解分析类加载

 1 public class ClassLoaderProduce {
 2     static int d=3;
 3     static{
 4         System.out.println("我是ClassLoaderProduce类");
 5     }
 6     public static void main(String [] args){
 7         int b=0;
 8         String c="hello";
 9         SimpleClass simpleClass=new SimpleClass();
10         simpleClass.run();
11     }
12 }
13 
14 class SimpleClass{
15     static int  a=3;
16     static{
17         a=100;
18         System.out.println(a);
19     }
20 
21     public SimpleClass(){
22         System.out.println("对类进行加载！");
23     }
24 
25     public void run(){
26         System.out.println("我要跑跑跑！");
27     }
28 }

步骤一：装载ClassLoaderProduce类，在方法区生成动态数据结构(静态变量、静态方法、常量池、类代码)，而且在堆中生成java.lang.Class对象；而后进行连接

步骤二：初始化：把static{}与静态变量合并存放在类构造器当中，对静态变量赋值。 1-5行执行完毕。

步骤三：执行main方法，首先在栈里面生成一个main方法的栈祯，定义变量b、c，注意此处的变量b、c存储的常量池存储的变量的地址，如图所示。

步骤四：建立SimpleClass对象；跟上面步骤相似：加载-连接-初始化。而后，调用run()方法的时候，它会经过classLoader局部变量的地址寻找到类的class对象而且调用run()方法