类加载的全过程,我给大家理一理

简介: 在加载阶段,虚拟机需要完成以下三件事情:1、通过一个类的全限定名获取定义此类的二进制字节流。2、将这个字节流所代表的静态存储结构转化为方法区的运行时数据结构。3、在Java堆中生成一个代表这个类的Class对象,作为方法区这些数据的访问入口。其中加载的类可以来自于不同地方:

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(一)概述


上一篇文章中,我讲了一下类加载器和双亲委派模型,这一篇文章我主要理一下类加载机制的七个过程,希望对大家有帮助。


一个类从被加载到卸载出内存,一共包含下面七个阶段:


加载、验证、准备、解析、初始化、使用、卸载



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(二)加载


在加载阶段,虚拟机需要完成以下三件事情:


1、通过一个类的全限定名获取定义此类的二进制字节流。


2、将这个字节流所代表的静态存储结构转化为方法区的运行时数据结构。


3、在Java堆中生成一个代表这个类的Class对象,作为方法区这些数据的访问入口。


其中加载的类可以来自于不同地方:


1、本地磁盘


2、网络下载的.class文件


3、war,jar下加载.class文件


4、从专门的数据库中读取.class文件(少见)


5、将java源文件动态编译成class文件,典型的就是动态代理,通过运行时生成class文件


(三)验证


验证的步骤是保证Class文件的字节流中包含的信息符合当前虚拟机的要求,不同的虚拟机对类验证的方式可能会有所不同,大致会完成下面四个阶段的验证


3.1 文件格式验证


这一阶段的验证字节流是否符合Class文件格式的规范,比如:


主次版本号是否在当前虚拟机处理范围内、是否以魔数0xCAFEBABE开头等等。


3.2 元数据验证


这一阶段是对字节码描述的信息进行语义的分析,比如:


这个类是否有父类(除了Object外,所有的类都应该有父类)、如果继承了接口,是否实现接口中的所有方法等等。


3.3 字节码验证


字节码验证的工作是进行数据流和控制流的分析,保证被校验类的方法在运行时不会做出危害虚拟机安全的行为,比如:


保证方法体中的类型转换是有效的、保证跳转执行不会跳转到方法体之外的字节码指令上等等。


3.4 符号引用验证


符号引用的验证主要是确保解析动作能正常执行,这一阶段发生在虚拟机将符号引用转化为直接引用的时候。


(四)准备


准备阶段是为类变量分配内存并设置类变量初始值的阶段,这些内存都在方法区中进行分配。


这一阶段进行内存分配的变量仅包括类变量(static修饰),初始值是数据类型的零值。

比如:


publicstaticintvalue=100;

这段代码在准备阶段设置的初始值是0而不是100。


(五)解析


解析阶段是将常量池内的符号引用转化为直接引用的过程。


符号引用是以一组符号来描述所引用的对象。符号引用与虚拟机实际的内存布局无关;直接引用是可以直接指向目标的指针、相对偏移量或者是一个能间接定位到目标的句柄。


(六)初始化


初始化是类加载过程的最后一步,准备阶段为类变量赋予了初始值,在初始化阶段,则是根据程序员制定的计划去初始化类变量和其他资源。



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