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jvm原理(1)类加载器深入解析与阶段分解

类加载

  • 在Java代码中,类型(class 、interface、 enum etc)的加载(将字节码从磁盘加载到内存),连接(类与类之间的关系的连接)与初始化过程都是在程序运行期间完成的,加载,连接,初始化顺序不是固定的,不同的虚拟机实现不一样。
  • 提供了更大的灵活性,增加了更多的可能性。

类加载器深入剖析

  • Java虚拟机与程序的周期
  • 在如下几种情况下,Java虚拟机将结束生命周期。
    • 执行了System.ext()方法。
    • 程序正常执行结束
    • 程序在执行过程中遇到了异常或错误而异常终止。
    • 由于操作系统错误而导致Java虚拟机进程终止。
    • 类的加载、连接与初始化

  • 加载:查找并加载类的二进制数据
  • 连接:
    • 验证:确保被加载类的正确性。
    • 准备:为类的静态变量分配内存,并将其初始化为默认值
    • 解析:把类中的符号引用装换为直接引用
  • 初始化:为类的静态变量赋予正确的初始值

  • Java程序对类的使用方式可分为2种:

    - 主动使用
    - 被动使用
  • 所有的Java虚拟机实现必须在每个类或者接口被Java程序“首次主动使用”时才初始化他们。

  • 主动使用(七种)

    • 创建类的实例。
    • 访问某个类或者接口的静态变量,或者对该静态变量赋值。
    • 调用类的静态方法。
    • 反射 (如Class.forName(“com.test.Test”))
    • 初始化一个类的子类
    • Jav啊虚拟机启动时被标明为启动类的类(Java Test)
    • JDK1.7开始提供的动态 语言支持:
      Java.lang.invoke.MethodHandle实例的解析结果REF_getStattic REF_putStatic REF_invokeStatic句柄对应的类如果没有初始化,则初始化(了解)
      除了以上七中情况,其他使用Java类的方式都被看做是对类的被动使用,都不会导致类的初始化(指的是加载,连接,初始化这个步骤的初始化)

实例介绍:

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public class MyTest {
/*
对于静态字段来说,只有直接定义该字段的类才会被初始化
当一个类初始化时,要求其父类全部都已经初始化完毕了
-XX:+TraceClassLoading 用于追踪类的加载信息并打印出来
-XX:+<option> 表示开启option选项
-XX:-<option> 表示关闭option选项
-XX:<option>=<value>,表示将option的选项的值设置为value
*/
public static void main(String[] args) {
//直接使用父类的变量 ,子类不会初始化,虽有用了子类的标识符
System.out.println(MyChild.str);
/*
MyParent1 static block
hello world
*/

//直接调用子类的变量 会首先初始化父类,然后再初始化子类
// System.out.println(MyChild.str2);
/*
MyParent1 static block
MyChild static bloack
welcome
*/
}

}

class MyParent1{
public static String str = "hello world";
static{
System.out.println("MyParent1 static block");
}
}

class MyChild extends MyParent1{
public static String str2 = "welcome";
static{
System.out.println("MyChild static bloack");
}
}

类的加载:

  • 类的加载指的是将类的.class文件中的二进制数据读入到内存中,将其放在运行时数据区的方法区,然后在内存中创建一个Java.lang.Class对象(规范并未说明Class对象位于哪里,HotPot虚拟机将其放在了方法区中)用来封装类在方法区内的数据结构。
  • 加载.class文件的方式
    • 从本地系统中直接加载
    • 通过网络下载.class文件
    • 从zip,jar等归档文件中加载.class文件
    • 从专有数据库中提取 .class文件
    • 将Java源文件动态编译为.class文件

类的使用与卸载

  • 使用 :正常的使用,调用类的方法等
  • 卸载 :从内存中卸载。