类加载

类何时被加载器加载

1. 调用类构造器.
2. 调用类中的静态变量或静态方法.
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类加载器的类型

1. 启动类加载器 BootstrapClassLoader
2. 扩展类加载器 ExtClassLoader
3. 系统加载器 AppClassLoader
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类加载过程

装载

ClassLoader通过一个类的全限定名(包名+类名)来查找.class文件,并生成二进制字节流. 注: 字节码的来源可以是.class文件、jar包、zip包、来源于网络的字节流.
将.class文件的各个部分分别解析为JVM内部特定的数据结构,并存储在方法区中.
在内存中创建一个java.lang.Class类型的对象.注:程序在运行过程中所有对该类的访问都是通过这个类对象.

JVM是什么时候转载某.class文件呢?

隐式装载: 使用new等方式生成对象时,系统会隐式调用ClassLoader去装载对应的class到内存中.
显示装载: 使用Class.forName()等反射方法时.

链接

验证

为了确保.class文件的字节流中包含的信息符合当前虚拟机的要求,并且不会危及虚拟机本身的安全.

文件格式检验: 验证文件字节流是否符合.class文件格式的规范,并且能被当前版本的虚拟机处理.
元数据检验: 对字节码描述的信息进行语义分析,以确保其描述的内容符合Java语言规范的要求.
字节码检验: 通过数据流和控制流分析,确定程序语义是合法、符合逻辑的.
符号引用检验: 对类自身以外(常量池中的各种符号引用)的信息进行匹配性校验.

准备

为类中的静态变量分配内存并为其设置”0值“(默认值)

基本类型(int、long、short、byte、char、boolean、float、double)的默认值为0,
引用类型默认值是null.

注:如果为静态常量,则在准备阶段分配内存后直接赋值为常量值.

解析

将常量池中的符号引用转换为直接引用,也就是具体的内存地址.

符号引用和直接引用的类比

比如使用微信聊天时,在微信好友列表中,保存的是好友的名称或者别名,此时可以看做是符号引用.当我们给某个好友发消息时,会根据好友的名称找到对应好友的IP地址,此时可以看做是直接引用.

初始化

执行类构造器的<cinit>方法的过程,并真正初始化类变量,即为准备阶段时赋值为"0值"的静态变量赋予真正的值.

初始化的时机?

主动引用:
1. 虚拟机启动时,初始化包含main方法的主类.
2. 遇到new指令创建对象实例时,如果目标对象没有被初始化则进行初始化操作.
3. 遇到访问静态方法或静态字段的指令时,如果目标对象没有被初始化则进行初始化操作.
4. 子类的初始化过程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.
5. 使用反射时,如果目标对象没有被初始化则进行初始化操作.
6. 第一次调用java.lang.invoke.MethodHandle实例时,需要初始化MethodHandle指向方法所在的类.

初始化类变量

在初始化阶段,只会初始化与类相关的静态赋值语句和静态语句,即static关键字修饰的信息,而没有static修饰的语句块在实例化对象的时候才会执行.

被动引用

被动引用不会出发class的初始化.

在子类中调用父类的静态变量.

只有直接定义这个字段的类才会被初始化.通过子类来引用父类中定义的静态字段,只会触发父类的初始化而不会触发子类的初始化.

class对象初始化和对象的创建顺序

使用new创建一个类的实例对象时,类中的静态代码块、非静态代码块、构造函数之间的执行顺序.
静态变量/静态代码块 —> 非静态代码块 —> 构造函数

父类静态变量和静态代码块
子类静态变量和静态代码块
父类非静态成员变量和非静态代码块
父类的构造函数
子类的非静态成员变量和非静态代码块
子类的构造函数

类加载机制(双亲委派)

向上委托、向下加载
当类加载器收到加载类或资源的请求时,通常都是先委托给父类加载器加载,只有当父类加载器找不到指定类或资源时,自身才会执行实际的加载过程.

ClassLoader#loadClass

         protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
                 throws ClassNotFoundException
             {
                 synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
                     // First, check if the class has already been loaded
                     Class<?> c = findLoadedClass(name);
                     if (c == null) {
                         long t0 = System.nanoTime();
                         try {
                             if (parent != null) {
                                 c = parent.loadClass(name, false);
                             } else {
                                 c = findBootstrapClassOrNull(name);
                             }
                         } catch (ClassNotFoundException e) {
                             // ClassNotFoundException thrown if class not found
                             // from the non-null parent class loader
                         }
     
                         if (c == null) {
                             // If still not found, then invoke findClass in order
                             // to find the class.
                             long t1 = System.nanoTime();
                             c = findClass(name);
     
                             // this is the defining class loader; record the stats
                             sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);
                             sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);
                             sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();
                         }
                     }
                     if (resolve) {
                         resolveClass(c);
                     }
                     return c;
                 }
             }
         ```
                  
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