JVM 类加载机制

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简介: JVM 类加载机制

jvm 加载过程其实也那么难,  首先是加载,然后是验证,准备,解析,初始化。这基本的5大步骤。

加载做了些啥呢,需要完成三个阶段

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)在内存中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象,作为方法区这个类的各种数据的访问入口。

验证这块主要是考虑安全性问题,看是否有危害jvm自身的信息,主要验证的方面有

1)文件格式验证

    第一阶段要验证字节流是否符合Class文件格式的规范,并且能被当前版本的虚拟机处理。

2)元数据验证

   第二阶段是对字节码描述的信息进行语义分析,以保证其描述的信息符合《Java 语言规范》的要求,这个阶段可能包括的验证点如下:

   这个类是否有父类(除了java.lang.Object之外,所有的类都应当有父类)

3)字节码验证

   第三个阶段是整个验证阶段过程中最复杂的一个阶段,主要目的是通过数据流分析和控制流分析,确定程序语义是合法的,符合逻辑的。在第二个阶段对元数据信息中的数据类型校检完毕之后,这阶段就要对类的方法体(Class 文件中Code属性)进行校检分析,保证被校检类的方法在运行时不会危害虚拟机安全的行为。

4)符号引用验证

   最后一个阶段的校检行为发生在虚拟机将符号引用转化为直接引用的时候,这个转化动作将在连接的第三阶段-解析阶段中发生。符号引用验证可以看作是对类自身以外(常量池中各种符号引用)的各类信息进行匹配性校检,该类是否缺少或者禁止访问它依赖的某些外部类、方法、字段等资源。

准备

  准备阶段是正式为类中的定义的变量(即静态变量,被static修饰的变量)分配内存并设置类变量初始值的阶段,从概念上讲,这些变量所使用的内存都应当在方法区中进行分配。jdk7之前,hotspot使用永久代来实现方法区,实现是完全符合这种逻辑概念的;而在jdk8及之后,类变量则会随着Class对象一起存放在Java堆中,这时候“类变量在方法区”就完全是一种对逻辑概念的表述了。

解析

    解析阶段是Java虚拟机将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程

符号引用: 符号引用以一组符号来描述所引用的目标,符号可以是任何形式的字面量,只要使用时能无歧义的定位到目标即可。

直接引用: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。

解析的动作主要针对类或接口、字段、类方法、接口方法、方法类型、方法句柄和调用点限定符这7类符号引用进行。

1.类或接口的解析

2.字段解析

3.方法解析

4.接口方法解析


初始化

    类的初始化阶段是最后一个过程步骤, 之前介绍的几个类加载的动作里,除了在加载阶段用户应用程序可以通过自定义类加载器的方式局部参与外,其余动作都完全由Java 虚拟机来主导控制。直到初始化阶段,Java虚拟机才真正开始执行类中编写的Java程序代码,将主导权移交给应用程序。


类加载器

    通过一个全限定名来获取描述该类的二进制字节流, 这个动作放在Java 虚拟机外部去实现,以便让应用程序自己决定如何去获取所需的类。实现这个动作的代码被称为“类加载器”。

    类加载器可以说是Java的一个创新,它是早期Java语言能够快速流行的重要原因之一。类加载器最初是为了满足Java Applet 的需求而设计出来的,在今天用在浏览器上Java Applet技术基本上已经被淘汰, 但类加载器却在类层次划分、OSGi、程序热部署、代码加密等领域大放异彩,称为Java技术体系中的一块重要的基石。


双亲委派模型

     从Java虚拟机角度来看,只存在两种不同的类加载器:一种是启动类加载器(BootStrap ClassLoader),这个类加载器使用C++实现,是虚拟机的一部分;另外一种是其他所有的类加载器,这些类加载器都由Java语言实现,独立存在于虚拟机外部,并且全部继承自抽象类 java.lang.ClassLoader。



收录于合集 #jvm

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