类加载过程
加载、验证、准备、初始化、卸载这几个部分顺序是确定的。
解析则不一定按照图中的顺序,为了支持JAVA的动态绑定。
加载
加载阶段需要完成三件事:
1.通过一个类的全限定名来获取定义此类的二进制字节流。
2.将字节流所代表的静态存储结构转化为方法区运行时数据结构
3.在内存中生成一个代表这个类的Class对象,作为方法区这个类各种数据的访问入口
对于第一步有很多获取类的来源:
1.从war jar ear包中获取
2.从网络获取 比如:Applet
3.运行时计算生成,通过Proxy.generateProxyClass为特定接口生成代理类。 比如JDK内部的动态代理
4.由其他文件生成 由JSP文件生成对应的Class文件
5.从数据库中获取
验证
验证阶段的四个检验动作:
文件格式验证
验证字节流是否符合Class文件格式规范
1.是否以魔数0xCAFEBABE开头
什么是魔数
为了方便虚拟机识别一个文件是否是class类型的文件,SUN公司规定每个class文件都必须以一个word(四个字节)作为开始,这个数字就是魔数。魔数是由四个字节的无符号数组成的,class文件的魔数就是0xCAFEBABE
2.主次版本号是否在当前虚拟机的处理范围之内
3.常量池中的常量是否有不被支持的类型
4.指向常量的索引是否有不符合类型的常量,有指向不存在的常量
元数据验证
验证是否符号JAVA语言规范
1.这个类是否有父类
2.这个类的父类是否继承了不允许被继承的类(final类)
3.如果不是抽象类,是否实现了接口中和父类要求实现的方法
4.类中的字段方法是否和父类产生矛盾(不符合规则的重载)
字节码验证
确定程序语义是否合法,保证被校验类的方法在运行时不会做出对虚拟机危害的事件
1.保证任意时刻操作数栈的数据类型和指令序列能配合工作(比如操作数栈中放了int类型的数据,使用时按long类型加载)
2.保证跳转指令不会跳转到方法体以外的字节码指令上
3.保证方法体中的类型转换是有效的
符号引用验证
对类自身以外的信息进行匹配性验证
1.符号引用通过字符串描述的全限定名是否能找到对应的类
2.符号引用中类、字段、方法的访问性(public private protected)是否可以被当前类访问
准备
准备阶段是正式为类变量分配内存的阶段并设置类变量的初始值,这些变量使用的内存都在方法区中分配。(static变量)
private static int value=123;
private static final int value=123;
这两个不同点在于,准备阶段对类变量设置初始值,但是并不会赋值123.而final常量则会在这个时候赋值
解析
将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程
符号引用和直接引用
1。符号引用:就是用符号来描述引用的目标,下面的MyArraylist这些。这些规范明确定义在Class文件格式中
2.直接引用:可以直接指向目标的指针、相对偏移量或间接定位到目标的句柄。如果有了直接引用,那么引用目标肯定存在内存中。
对每个部分都有相应的解析规则,具体了解可以看《深入理解JAVA虚拟机》书中的第七章解析部分的内容。
初始化
这一步才开始真正执行类中定义的JAVA程序代码(也就是我们平时写的东西,到这一步才开始进行)
主要的过程是:执行类构造器<clinit>()方法的过程
这个方法是用来收集类变量中所有赋值操作和静态语句块中的语句
静态语句块只能访问定义在它之前的变量,定义在它之后的只能赋值不能访问。
B输出为2 因为父类先进行初始化操作,赋值为2,才到子类。
类加载器
类本身+类加载器=确定唯一一个类
换句话说,如果两个类的Class文件一样,虚拟机一样,但是类加载器不一样,这两个类一样不相等。 (执行 equal()方法、 isInstance()方法的返回结果不同 )
双亲委派模型
介绍三种类加载器
启动(Bootstrap)类加载器:是用本地代码实现的类装入器,它负责将 <Java_Runtime_Home>/lib下面的类库加载到内存中(比如rt.jar)。由于引导类加载器涉及到虚拟机本地实现细节,开发者无法直接获取到启动类加载器的引用,所以不允许直接通过引用进行操作。
标准扩展(Extension)类加载器:是由 Sun 的 ExtClassLoader(sun.misc.Launcher$ExtClassLoader)实现的。它负责将< Java_Runtime_Home >/lib/ext或者由系统变量 java.ext.dir指定位置中的类库加载到内存中。开发者可以直接使用标准扩展类加载器。
系统(System)类加载器:是由 Sun 的 AppClassLoader(sun.misc.Launcher$AppClassLoader)实现的。它负责将系统类路径(CLASSPATH)中指定的类库加载到内存中。开发者可以直接使用系统类加载器。
除了顶层的类加载器之外,其余的都要有自己的父类加载器。使用组合关系来复用父加载器代码
工作工程:首先一个类加载器接受到类加载的任务时,会将加载请求传递到父类,然后依次向上传递直到顶层类加载器,如果顶层无法加载,则子加载器才会尝试自己加载。