JVM核心之 JVM运行和类加载全过程

JVM核心之 JVM运行和类加载全过程

为什么要研究类加载的全过程

• 有助于了解JVM运行过程
• 更深入了解java动态性，（解热部署、动态加载），提高程序员的灵活性

类加载的全过程

• 类加载机制
  
  • JVM可以把class文件加载到内存，并对数据进行校验、解析和初始化，最终形成JVM可以直接使用的Java类型的过程

• 加载
  
  • 将class文件字节码内容加载到内存中，并将这些静态数据转换成方法区中的运行时数据结构，在堆中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，作为方法区类数据的访问入口
• 链接：将java类的二进制代码合并到JVM的运行状态之中的过程
  
  • 验证：
    
    • 确保加载的类信息符合JVM规范，在安全方面没有问题。
  • 准备：
    
    • 正式为类变量（static变量）分配内存并设置类变量初始值的阶段，这些内存都将在方法区中分配
  • 解析：
    
    • 虚拟机常量池中的符号引用替换为直接引用的过程
• 初始化
  
  • 初始化阶段是执行类构造器方法<clinit>()方法的过程。类构造器<clinit>()方法是由编译器自动收集类中的所有变量的赋值动作和静态语句块（static 块）中的语句合并产生的。
  • 当初始化一个类的时候，如果发现其父类还没有初始化，则需要先触发其父类的初始化。
  • 虚拟机会保证一个类的<clinit>()方法在多线程的环境下被正确的加锁和同步。
  • 当访问一个Java类的静态域时，只有真正声明这个域的类才会被初始化。

测试代码及内存分析：

package com.coderbean.test;

public class Demo01 {

public static void main(String[] args) {
    A a = new A();
    System.out.println(A.width);
    }
}

class A{
public static int width = 100;
static{
    System.out.println("静态初始化类A");
    width = 300;    
    }
public A(){
    System.out.println("创建A类的对象");
    }
}

• 类的主动引用（一定会发生类的初始化）
  
  • new一个类的对象
  • 调用类的静态成员（除了final常量）和静态方法
  • 使用java.lang.reflect的方法对类进行反射调用
  • 当虚拟机启动，先启动main方法所在的类。
  • 当初始化一个类，如果父类没有被初始化，则先会初始化他的弗雷
• 类的被动引用（不会发生类的初始化）
  - 当访问一个静态域时，只有真正声明这个域的类才会被初始化：通过子类引用父类的静态变量，不会导致子类初始化
  - 通过数组定义类引用，不会触发此类的初始化: A[] as = new A[10]不会被初始化
  - 引用常量不会触发此类的初始化（常量在编译阶段就存入了调用类的常量池中了）

下一篇博客会深入类加载器做更多的探索