自学内容网 自学内容网
自学内容网 > 正文

【JVM基础08】——类加载器-说一下类加载的执行过程？

🕗 发布于 2024-07-27 11:58 jvm  

目录

1- 引言：类加载的执行过程

1-1 类加载的执行过程是什么？(What)

  • 类从加载到虚拟机中开始，直到卸载为止，它的整个生命周期包括了：①加载、②验证、③准备、④解析、⑤初始化、⑥使用和 ⑦卸载这 7 个阶段。其中，验证，准备和解析这三个部分统称为连接（linking)

image.png

2- ⭐核心：详解类加载的执行过程(How)

2-1 加载——>加载到运行时数据区

image.png

  • 通过类的全民，获取类的二进制数据流
  • 解析类的二进制数据流为方法区内的数据结构（Java类模型）
  • 创建 java.lang.Class 类的实例，表示该类型。作为方法区这个类的各种数据的访问入口

举例说明

  • 假设现在有一个 Person 类，当 Person 类被加载之后就会存到 JVM 的运行时数据区，主要涉及运行时数据区的两个部分进行存储。
    • ① 方法区/元空间：存储的是这个类的信息，比如 Person 类的构造函数、方法、字段等信息。其实就是目前的元空间
    • ② 堆：堆中会开辟一段空间去存储当前类的 Class 对象，用于创建具体的 Class 对象时使用。比如此时创建了两个实例对象 ，此时这两个实例对象的对象头都会指向当前这个 Class 对象。但具体的类的构造函数、方法、字段等信息，需要到方法区中去获取，此时堆中的 Class 对象就可以找到方法区中的的这些类信息。

image.png

2-2 验证——>类的安全性检查

image.png

  • ①主要是格式检查，检查文件格式是否错误、语法是否错误、字节码是否合规
  • ②符号引用验证：Class文件在其常量池会通过字符串记录自己将要使用的其他类或方法，检查他们是否存在

验证主要负责检查类是否符合 JVM 规范

  • （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

image.png

2-3 准备——>为类变量分配内存并设置初始值

准备阶段主要是对类的变量进行复制，也就是带有 static 关键字的变量。赋值情况主要分为以下三种

  • ① static 变量，分配空间在准备阶段完成（设置默认值），赋值在初始化阶段完成
    • 比如 static int b = 10赋默认值是 0 ，在初始化阶段才赋值为 10
  • ② static 变量是 final 的基本类型，以及字符串常量，值已经确定，赋值在准备阶段完成
    • 比如 下面代码中的变量 c 和 d ，带了 final 修饰符，此时在准备阶段就完成了赋值
  • ③ static 变量是 final的 引用类型，那么赋值也会在初始化阶段完成
    • 比如 static final Object obj = new Object()，其中 Object 是引用数据类型，因此在初始化阶段才会完成赋值
public class Application {
    static int b = 10;
    static final int c = 20;
    static final String d = "hello";
    static final Object obj = new Object();
}

2-4 解析——>把类中的符号引用转为直接引用

image.png
比如：方法中调用了其他方法，方法名可以理解为符号引用，而直接引用就是使用指针直接指向方法。
image.png

  • 符号引用（Symbolic Reference）：这是一种抽象的引用形式，使用一组符号来描述所引用的目标。它可以是任何形式的字符串描述，如完全限定名、方法名称和描述符组合等。符号引用并不直接指向对象在内存中的地址。
  • 直接引用（Direct Reference）：这是转换后的引用，直接指向目标的内存地址或者对目标的直接指针。直接引用是在解析阶段生成的，当符号引用被第一次使用时，它会被转换为直接引用。

解析是指将类文件中的符号引用转换为直接引用的过程。这个转换过程是 JVM 执行的一部分，确保了程序的执行效率和安全性。

2-5 初始化——>对静态变量和静态代码块进行初始化

image.png

  • 如果初始化一个类的时候，其父类尚未初始化，则优先初始化其父类。
  • 如果同时包含多个静态变量和静态代码块，则按照自上而下的顺序依次执行。
  • 如果通过子类访问父类的静态变量，则此时只会初始化父类的静态变量，而不会初始化子类。

2-6 使用

JVM 开始从入口方法开始执行用户的程序代码

  • 调用静态类的成员信息（比如：静态字段、静态方法）
  • 使用 new 关键字为其创建对象实例

2-7 卸载

  • 就是说当用户程序代码执行完毕之后， JVM 就开始销毁创建的 class 对象了，这时候就相当于把类已经给卸载了。

3-小结

3-1 类装载的执行过程

在这里插入图片描述


原文地址：https://blog.csdn.net/weixin_44382896/article/details/140726864

免责声明：本站文章内容转载自网络资源，如本站内容侵犯了原著者的合法权益，可联系本站删除。更多内容请关注自学内容网（zxcms.com）！

相关文章

自学内容网
Copyright © 2015-2024