jvm系列一資料java類的加載機(jī)制.doc

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1、jvm系列(一):java類的加載機(jī)制類加載機(jī)制的奧妙。1、什么是類的加載類的加載指的是將類的.class文件中的二進(jìn)制數(shù)據(jù)讀入到內(nèi)存中，將其放在運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)的方法區(qū)內(nèi)，然后在堆區(qū)創(chuàng)建一個(gè)java.lang.Class對(duì)象，用來(lái)封裝類在方法區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。類的加載的最終產(chǎn)品是位于堆區(qū)中的Class對(duì)象，Class對(duì)象封裝了類在方法區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并且向Java程序員提供了訪問(wèn)方法區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的接口。{:.center}?類加載器并不需要等到某個(gè)類被“首次主動(dòng)使用”時(shí)再加載它，JVM規(guī)范允許類加載器在預(yù)料某個(gè)類將要被

2、使用時(shí)就預(yù)先加載它，如果在預(yù)先加載的過(guò)程中遇到了.class文件缺失或存在錯(cuò)誤，類加載器必須在程序首次主動(dòng)使用該類時(shí)才報(bào)告錯(cuò)誤（LinkageError錯(cuò)誤）如果這個(gè)類一直沒(méi)有被程序主動(dòng)使用，那么類加載器就不會(huì)報(bào)告錯(cuò)誤加載.class文件的方式·從本地系統(tǒng)中直接加載·通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下載.class文件·從zip，jar等歸檔文件中加載.class文件·從專有數(shù)據(jù)庫(kù)中提取.class文件·將Java源文件動(dòng)態(tài)編譯為.class文件2、類的生命周期{:.center}?其中類加載的過(guò)程包括了加載、驗(yàn)證、準(zhǔn)備、解析、初始化五個(gè)階

3、段。在這五個(gè)階段中，加載、驗(yàn)證、準(zhǔn)備和初始化這四個(gè)階段發(fā)生的順序是確定的，而解析階段則不一定，它在某些情況下可以在初始化階段之后開(kāi)始，這是為了支持Java語(yǔ)言的運(yùn)行時(shí)綁定（也成為動(dòng)態(tài)綁定或晚期綁定）。另外注意這里的幾個(gè)階段是按順序開(kāi)始，而不是按順序進(jìn)行或完成，因?yàn)檫@些階段通常都是互相交叉地混合進(jìn)行的，通常在一個(gè)階段執(zhí)行的過(guò)程中調(diào)用或激活另一個(gè)階段。加載查找并加載類的二進(jìn)制數(shù)據(jù)加載時(shí)類加載過(guò)程的第一個(gè)階段，在加載階段，虛擬機(jī)需要完成以下三件事情：·通過(guò)一個(gè)類的全限定名來(lái)獲取其定義的二進(jìn)制字節(jié)流?！⑦@個(gè)字節(jié)流所代表的靜

4、態(tài)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為方法區(qū)的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。·在Java堆中生成一個(gè)代表這個(gè)類的java.lang.Class對(duì)象，作為對(duì)方法區(qū)中這些數(shù)據(jù)的訪問(wèn)入口。相對(duì)于類加載的其他階段而言，加載階段（準(zhǔn)確地說(shuō)，是加載階段獲取類的二進(jìn)制字節(jié)流的動(dòng)作）是可控性最強(qiáng)的階段，因?yàn)殚_(kāi)發(fā)人員既可以使用系統(tǒng)提供的類加載器來(lái)完成加載，也可以自定義自己的類加載器來(lái)完成加載。加載階段完成后，虛擬機(jī)外部的二進(jìn)制字節(jié)流就按照虛擬機(jī)所需的格式存儲(chǔ)在方法區(qū)之中，而且在Java堆中也創(chuàng)建一個(gè)java.lang.Class類的對(duì)象，這樣便可以通過(guò)該對(duì)象訪問(wèn)方法區(qū)中

5、的這些數(shù)據(jù)。連接驗(yàn)證：確保被加載的類的正確性驗(yàn)證是連接階段的第一步，這一階段的目的是為了確保Class文件的字節(jié)流中包含的信息符合當(dāng)前虛擬機(jī)的要求，并且不會(huì)危害虛擬機(jī)自身的安全。驗(yàn)證階段大致會(huì)完成4個(gè)階段的檢驗(yàn)動(dòng)作：·文件格式驗(yàn)證：驗(yàn)證字節(jié)流是否符合Class文件格式的規(guī)范；例如：是否以0xCAFEBABE開(kāi)頭、主次版本號(hào)是否在當(dāng)前虛擬機(jī)的處理范圍之內(nèi)、常量池中的常量是否有不被支持的類型?！ぴ獢?shù)據(jù)驗(yàn)證：對(duì)字節(jié)碼描述的信息進(jìn)行語(yǔ)義分析（注意：對(duì)比javac編譯階段的語(yǔ)義分析），以保證其描述的信息符合Java語(yǔ)言規(guī)范的要

6、求；例如：這個(gè)類是否有父類，除了java.lang.Object之外。·字節(jié)碼驗(yàn)證：通過(guò)數(shù)據(jù)流和控制流分析，確定程序語(yǔ)義是合法的、符合邏輯的?！し?hào)引用驗(yàn)證：確保解析動(dòng)作能正確執(zhí)行。驗(yàn)證階段是非常重要的，但不是必須的，它對(duì)程序運(yùn)行期沒(méi)有影響，如果所引用的類經(jīng)過(guò)反復(fù)驗(yàn)證，那么可以考慮采用-Xverifynone參數(shù)來(lái)關(guān)閉大部分的類驗(yàn)證措施，以縮短虛擬機(jī)類加載的時(shí)間。準(zhǔn)備：為類的靜態(tài)變量分配內(nèi)存，并將其初始化為默認(rèn)值準(zhǔn)備階段是正式為類變量分配內(nèi)存并設(shè)置類變量初始值的階段，這些內(nèi)存都將在方法區(qū)中分配。對(duì)于該階段有以下幾點(diǎn)需

7、要注意：·1、這時(shí)候進(jìn)行內(nèi)存分配的僅包括類變量（static），而不包括實(shí)例變量，實(shí)例變量會(huì)在對(duì)象實(shí)例化時(shí)隨著對(duì)象一塊分配在Java堆中?！?、這里所設(shè)置的初始值通常情況下是數(shù)據(jù)類型默認(rèn)的零值（如0、0L、null、false等），而不是被在Java代碼中被顯式地賦予的值。假設(shè)一個(gè)類變量的定義為：publicstaticintvalue=3；那么變量value在準(zhǔn)備階段過(guò)后的初始值為0，而不是3，因?yàn)檫@時(shí)候尚未開(kāi)始執(zhí)行任何Java方法，而把value賦值為3的publicstatic指令是在程序編譯后，存放于類構(gòu)造器

8、（）方法之中的，所以把value賦值為3的動(dòng)作將在初始化階段才會(huì)執(zhí)行。這里還需要注意如下幾點(diǎn)：?-對(duì)基本數(shù)據(jù)類型來(lái)說(shuō)，對(duì)于類變量（static）和全局變量，如果不顯式地對(duì)其賦值而直接使用，則系統(tǒng)會(huì)為其賦予默認(rèn)的零值，而對(duì)于局部變量來(lái)說(shuō)，在使用前必須顯式地為其賦值，否則編譯時(shí)不通過(guò)。?-對(duì)于同時(shí)被static和final修飾的常量