JVM虚拟机笔记（2）

Java类结构与类加载

1 Class文件结构

  Java的规范分为Java语言规范和Java虚拟机规范，在设计之初就考虑了其他语言运行在Java虚拟机之上的可能性。

 

这块内容，看起来比较生涩乏味，也不能结合具体的Class文件来看（反编译出来的内容不能完全体现出这个Class结构），具体可以参看下面的文章，本文就简单说明一下

  http://wiki.jikexueyuan.com/project/java-vm/class.html 

  https://zhuanlan.zhihu.com/p/25823310

魔数与版本

  每个Class文件头的4个字节称为魔术，是Class文件的身份标识。第5，6两个字节是次版本号（Minor Version），第7、8两个字节是主版本号（Major Version）

常量池

  存放文本字符串，声明为final的常量值、类和接口的全限定名、字段名称和描述符、方法名称和描述符等

访问标志

  标识这个Class是类还是接口、是否定义为public类型、是否定义为abstract类型等等

字段表集合

  字段表用于描述接口或者类中声明的变量。字段包含类级变量以及实例级变量（不包括局部变量），可以包括的信息有：字段的作用域（public、private、protected）、是实例变量还是类变量（static修饰）、可变性（final）、并发可见性（volatile修饰）

可否被序列化（transient修饰）、字段数据类型、字段名称等

 

方法表集合

类似于字段集合表，方法表集合可以包括的信息有：访问标志、名称索引、描述符索引、属性表集合

 

属性表集合

在Class文件、字段表、方法表都可以携带自己的属性表集合，已用于描述某些场景专有的信息。java程序方法体重的代码经过javac编译器处理之后，最终变为字节码指令存储在Code属性内。

 

2 类加载

 当一个classLoder启动的时候，classLoader的生存地点在jvm中的堆，然后它会去主机硬盘上将A.class装载到jvm的方法区，方法区中的这个字节文件会被虚拟机拿来new A字节码()，然后在堆内存生成了一个A字节码的对象，然后A字节码这个内存文件有两个引用一个指向A的class对象，一个指向加载自己的classLoader。

2.1 类的生命周期

 

2.2 类加载过程图

 

2.2 类加载机制--双亲委派（叫父委派更贴切）

类加载机制描述的选择哪个类加载器来加载类的过程。系统中默认的加载方式由下图所示。

基本过程：当调用一个类加载器的加载方法时，类加载器会先尝试让父类加载器来加载，如果父加载器不能加载，则自己尝试加载。

 

引申：注意这里的关系不是类的继承上的父子类关系，而是逻辑上的父子类关联关系。

我们业务代码默认都是AppClassLoader来加载，下面是改加载器加载路径的一个截图：主要包括jre\lib目录。target\classes目录，本地maven仓库。（当然这是没有打成jar包的时候，在idea运行时会去加载的目录，如果打成jar包后运行程序， 那么加载路径就是该jar包）

 

 

 

2.3 类加载完成后的状态

 

 

问题：

类加载器完成之后的Class对象有什么作用？

类加载器是如何加载到jvm中，普通类为啥要有类加载器来加载？

 

参考：

 http://wiki.jikexueyuan.com/project/java-vm/class-loading-mechanism.html

 https://www.cnblogs.com/duanxz/p/3728737.html

3 方法调用

代码示例

//main方法
public class HelloWorldDemo2 {


    public static void main(String[] args) {
        Caller caller = new Caller();
        caller.callerMethod();
    }
}


//主类
public class Caller {

    public static int a = 1;

    public static void staticMethod() {
        System.out.println("caller static method");
    }

        public void callerMethod() {
        int b = a;
        System.out.println(b+a);
        staticMethod();
        Father father = new Father();
        Father son = new Son();
        father.hardChoice(1);
        father.hadChoice("father");
        father.sayHello();
        son.hardChoice(1);
        son.hadChoice("son");
        son.sayHello();
    }
}


//调用类父类
public class Father {

    public void hardChoice(int a) {
        System.out.println("father choose int： " + a);
    }

    public void hadChoice(String b) {
        System.out.println("father choose str: " + b);
    }

    public void sayHello() {
        System.out.println("father say hello");
    }
    
}

//调用类子类
public class Son extends Father {

    @Override
    public void hardChoice(int a) {
        System.out.println("son choose int:" + a);
    }

}

 

 

 

 

加载图：

 

 

 说明：

1 Class类中封装了类型的各种信息。在jvm中就是通过Class类的实例来获取每个Java类的所有信息的（类Class对象就是该类在内存中的代理）
2 

整体流程图：

 

方法重载的实现