深入java虛擬機
- 作者：新網(wǎng)
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- 2018-05-14 10:24:35
類加載器，顧名思義，類加載器(class loader)用來加載 Java 類到 Java 虛擬機中。一般來說，Java 虛擬機使用 Java 類的方式如下：Java 源程序(.java 文件)在經(jīng)過 Java 編譯器編譯之后就被轉(zhuǎn)換成 Java 字節(jié)代碼(.class 文件)。類加載器負責讀取 Java 字節(jié)代碼，并轉(zhuǎn)換成 java.lang.Class類的一個實例。
類加載器，顧名思義，類加載器(class loader)用來加載 Java 類到 Java 虛擬機中。一般來說，Java 虛擬機使用 Java 類的方式如下：Java 源程序(.java 文件)在經(jīng)過 Java 編譯器編譯之后就被轉(zhuǎn)換成 Java 字節(jié)代碼(.class 文件)。類加載器負責讀取 Java 字節(jié)代碼，并轉(zhuǎn)換成 java.lang.Class類的一個實例。
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div> 每個這樣的實例用來表示一個 Java 類。通過此實例的 newInstance()方法就可以創(chuàng)建出該類的一個對象。實際的情況可能更加復雜，比如 Java 字節(jié)代碼可能是通過工具動態(tài)生成的，也可能是通過網(wǎng)絡下載的?；旧纤械念惣虞d器都是 java.lang.ClassLoader類的一個實例。其實我們研究類加載器主要研究的就是類的生命周期。
首先來了解一下jvm(java虛擬機)中的幾個比較重要的內(nèi)存區(qū)域，這幾個區(qū)域在java類的生命周期中扮演著比較重要的角色：
方法區(qū)：在java的虛擬機中有一塊專門用來存放已經(jīng)加載的類信息、常量、靜態(tài)變量以及方法代碼的內(nèi)存區(qū)域，叫做方法區(qū)。
常量池：常量池是方法區(qū)的一部分，主要用來存放常量和類中的符號引用等信息。
堆區(qū)：用于存放類的對象實例。
棧區(qū)：也叫java虛擬機棧，是由一個一個的棧幀組成的后進先出的棧式結(jié)構(gòu)，棧楨中存放方法運行時產(chǎn)生的局部變量、方法出口等信息。當調(diào)用一個方法時，虛擬機棧中就會創(chuàng)建一個棧幀存放這些數(shù)據(jù)，當方法調(diào)用完成時，棧幀消失，如果方法中調(diào)用了其他方法，則繼續(xù)在棧頂創(chuàng)建新的棧楨。
類的生命周期
當我們編寫一個java的源文件后，經(jīng)過編譯會生成一個后綴名為class的文件，這種文件叫做字節(jié)碼文件，只有這種字節(jié)碼文件才能夠在java虛擬機中運行，java類的生命周期就是指一個class文件從加載到卸載的全過程。一個java類的完整的生命周期會經(jīng)歷加載、連接、初始化、使用、和卸載五個階段，當然也有在加載或者連接之后沒有被初始化就直接被使用的情況，這里我們主要來研究類加載器所執(zhí)行的部分，也就是加載，鏈接和初始化。
下面我先簡單看一下類加載器所執(zhí)行的三部分的簡單介紹
1、加載：查找并加載類的二進制數(shù)據(jù)
2、連接
–驗證：確保被加載的類的正確性
–準備：為類的靜態(tài)變量分配內(nèi)存，并將其初始化為默認值
–解析：把類中的符號引用轉(zhuǎn)換為直接引用
3、初始化：為類的靜態(tài)變量賦予正確的初始值
從上邊我們可以看出類的靜態(tài)變量賦了兩回值。這是為什么呢?原因是，在連接過程中時為靜態(tài)變量賦值為默認值，也就是說，只要是你定義了靜態(tài)變量，不管你開始給沒給它設(shè)置，我系統(tǒng)都為他初始化一個默認值。到了初始化過程，系統(tǒng)就檢查是否用戶定義靜態(tài)變量時有沒有給設(shè)置初始化值，如果有就把靜態(tài)變量設(shè)置為用戶自己設(shè)置的初始化值，如果沒有還是讓靜態(tài)變量為初始化值
類的加載、連接和初始化
類的加載
類的加載指的是將類的.class文件中的二進制數(shù)據(jù)讀入到內(nèi)存中，將其放在運行時數(shù)據(jù)區(qū)的方法區(qū)內(nèi)，然后在堆區(qū)創(chuàng)建一個java.lang.Class對象，用來封裝類在方法區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 。這里的class對象其實就像一面鏡子一樣，外面是類的源程序，里面是class對象，它實時的反應了類的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和信息。
加載.class文件的方式
1、從本地系統(tǒng)中直接加載
2、通過網(wǎng)絡下載.class文件
3、從zip，jar等歸檔文件中加載.class文件
5、將Java源文件動態(tài)編譯為.class文件
類的加載過程
結(jié)論：
1、類的加載的最終產(chǎn)品是位于堆區(qū)中的Class對象
2、Class對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程序員提供了訪問方法區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的接口
Java虛擬機給我們提供了兩種類加載器：
1、Java虛擬機自帶的加載器
1)根類加載器(使用C++編寫，程序員無法在Java代碼中獲得該類)
2)擴展加載器，使用Java代碼實現(xiàn)
3)系統(tǒng)加載器(應用加載器)，使用Java代碼實現(xiàn)
2、用戶自定義的類加載器
java.lang.ClassLoader的子類
用戶可以定制類的加載方式
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