深入理解java虚拟机-4 虚拟机类加载机制

在java语言中,类的加载,链接和初始化都是在运行期间发生的,所以java语言天生就可以实现动态拓展

1.类的生命周期

加载->验证->准备->解析->初始化->使用->卸载验证+准备+解析叫做连接(Linking) 类的生命周期共有7步,其中加载,验证,准备,使用,卸载的顺序是固定的,但是解析和初始化不是固定的,某些情况下解析可以在初始化后面进行

1.加载

加载过程中需要完成三件事情: 1.通过类的全限定名来获取此类的二进制字节流 2.将这个字节流代表的静态存储结构转化为方法区的运行时数据结构 3.在内存中生成java.lang.class对象,作为方法区这个类各种数据的访问入口(Class对象虽然是对象但是存在于方法区中) 加载过程中可以使用自己定义的加载器来控制字节流

2.验证

虽然通过java源码编译出来的字节流是相对安全的,但是也有可能字节流并不是通过源码编译出来的,而是经过恶意修改的,可能会使系统崩溃,所以java虚拟机要进行验证验证过程有三步: 1.文件格式验证 2.元数据验证 3.字节码验证 4.符号引用验证

3.准备

准备阶段是正式为类变量分配内存并且设置类变量初始值的阶段注意: 1.这里仅对类变量,static修饰的变量,而不是实例变量初始化. 2.这里的初始值是通常意义下的零值,如 public static Int value = 5; 经过准备过,value的值其实为0 3.特殊情况下:如public static final Internet value = 5;就会被设置为5;

4.解析

解析过程就是虚拟机将常量池里面的符号引用转换为直接引用, 虚拟机没有要求解析的时间,只要求了在 new .instanceof, getstatic等16个用于操作符号引用的字节码指令前解析 1.除invokedynamic外,对第一次解析的结果进行缓存(在运行时常量池中记录直接引用,并且将常量标记为已解析状态) 2.对于invokedynamic指令,他的引用为动态调用点限定符,等到执行时,才开始解析
常量池中有七种常量类型,下面有七种解析过程:
.....

5.初始化

java虚拟机规格规定了5种情况下,必须对类进行初始化 1.遇到new,getstatic,putstatic,或者invokestatic时,如果类没有进行初始化,则必须进行初始化通常在下面情况下初始化:new一个实例时,调用类的静态方法,或者静态字段时(final标记的除外,他会在编译器就将结果放入常量池中) 2.使用java.util.reflect对类进行反射时 3.初始化一个实例时,如果父类还未初始化,先触发父类初始化 4.虚拟机启动,需要一个执行的主类(含有main方法的那一个),必须先初始化这个主类 5.使用jdk1.7的动态语言支持时,一个java.lang.invoke.MethodHandle实例最后解析结果是getstatic,putstatic.invokestati句柄,这个对应的类要先初始化
例子

package day20150908;

public class LoadTest {

static{
System.out.println("LoadTest init");
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println(SubClass.value);
}
}

class SuperClass{
static{
System.out.println("SuperClass init~");
}
public static int value =1; 
}

class SubClass extends SuperClass{
static{
System.out.println("SubClass init~");
}
}

运行结果: LoadTest init
SuperClass init~
1
main方法被执行前,先初始化loadtest类因为只调用了父类的静态变量所以只需要初始化父类,并不需要初始化子类

类初始化是类加载过程的最后一步,前面的类加载过程中,处理加载阶段可以使用自己的加载器,其他都是虚拟机完成的,到了初始化这一步才是引用java程序代码初始化过程是执行类构造器<Clint>()方法的过程

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