JVM总括四-类加载过程、双亲委派模型、对象实例化过程
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一、 类加载过程
类加载过程就是将.class文件转化为Class对象，类实例化的过程，（User user = new User(); 这个过程是对象实例化的过程）;
一个.class文件只有一个Class对象（字节码对象），可以有无数个对象（例如：new User();）;
1、Load：
将编译后的.class文件以二进制流的方式加载到JVM内存中，并转化为特定的数据结构，用到的就是classLoad二类加载器。这个过程中校验cafe babe魔法数、常量池、文件长度、是否有父类等。
其实加载阶段用一句话来描述就是：把代码数据加载到内存中。
2、Link：
分为验证、准备、解析三步。
验证：更为详细的验证，比如：final是否规范（二次赋值不规范）、static是否合理（静态方法必须引用静态变量）、类型是否正确。
准备：当完成字节码文件的校验之后，JVM 便会开始为类变量分配内存并初始化。这里需要注意两个关键点，即内存分配的对象以及初始化的类型。
内存分配的对象。Java 中的变量有「类变量」和「类成员变量」两种类型，「类变量」指的是被 static 修饰的变量，而其他所有类型的变量都属于「类成员变量」。
在准备阶段，JVM 只会为「类变量」分配内存，而不会为「类成员变量」分配内存。「类成员变量」的内存分配需要等到初始化阶段才开始。
比如下面的代码在准备阶段，只会为 age 属性分配内存，而不会为 website 属性分配内存。
public static int age= 3;
public String website = "www.beijingdesigner.com";
例如下面的代码在准备阶段之后，age的值将是 0，而不是 3。
public static int age= 3;
但如果一个变量是常量（被 static final 修饰）的话，那么在准备阶段，属性便会被赋予用户希望的值。例如下面的代码在准备阶段之后，number 的值将是 3，而不是 0。
public static final int number = 3;
这其中的道理我们想下就明白了。
两个语句的区别是一个有 final 关键字修饰，另外一个没有。被final修饰的常量，是不允许再被改变的。所以初始化就是3了。
解析：把类中的符号引用转化为直接引用，完成内存结构布局。（符号引用转化为直接引用：例如：test1() { test2(); }，这里test1调用test2方法就是符号引用，但实际test2()通过一个指针指向test2方法的内存地址，这个指针负责调用，它就是直接引用）。
3、Init：
执行类构造器<clinit>，递归初始化父类的静态代码块，不执行构造函数。（先执静态变量，再执行行静态代码块）。
任何小写的class定义的类都有一个魔法属性：class，
int j; Class<Integer> integerClass = int.class; Class<Integer> integerClass1 = Integer.class;
二、类加载的原则：双亲委派模型
类加载是怎么确定类文件的位置呢？
1、Bootstrap：最高级的类加载器，装置最核心的类，如：Object、System、String；
2、Extension ClassLoader：JDK9之前的类加载器，以后的为Platform ClassLoader，加载系统的扩展类；
3、Application ClassLoader：应用类加载器，主要加载用户自定义CLASSPATH路径下的类。
类加载器并非继承关系，只是以组合的方式服用父加载器功能，符合优先原则。
其中第二、第三层为java实现，用户可以自定义类加载器，第三层为C++实现，所有为null：
ClassLoader classLoader = Son.class.getClassLoader(); ClassLoader parent = classLoader.getParent(); ClassLoader parent1 = parent.getParent(); System.out.println(classLoader); System.out.println(parent); System.out.println(parent1);
----------------------------------- sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2 sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@5acf9800 null
获取Bootstrap加载的类库：
URLClassPath bootstrapClassPath = Launcher.getBootstrapClassPath(); URL[] urLs = bootstrapClassPath.getURLs(); for (URL url : urLs){ System.out.println(url.toExternalForm()); }
--------------------------------------------------------- file:/D:/jdk-8u151-windows-x64/JDK/jre/lib/resources.jar file:/D:/jdk-8u151-windows-x64/JDK/jre/lib/rt.jar file:/D:/jdk-8u151-windows-x64/JDK/jre/lib/sunrsasign.jar file:/D:/jdk-8u151-windows-x64/JDK/jre/lib/jsse.jar file:/D:/jdk-8u151-windows-x64/JDK/jre/lib/jce.jar file:/D:/jdk-8u151-windows-x64/JDK/jre/lib/charsets.jar file:/D:/jdk-8u151-windows-x64/JDK/jre/lib/jfr.jar file:/D:/jdk-8u151-windows-x64/JDK/jre/classes
Bootstrap加载的路径可以追加，在JVM增加启动参数，不过不建议修改：
Xbootclasspath/D:/test/src
自定义类加载器的情况：
1、隔离加载类：框架中吧类加载到不同的环境中
2、修改类加载方式：除了Bootstrap,其他类并非一定要加入。
3、扩展加载源：比如加载数据库；
4、防止源码泄露：可以对类进行加密，那加载的时候需要自定义加载器对类进行解密加载。
自定义ClassLoder，继承ClassLoader，重写findClass()，调用defineClass():
public class UserClassLoader extends ClassLoader { private String classpath; public UserClassLoader(String classpath) { this.classpath = classpath; } @Override protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException { try { byte [] classDate=getDate(name); if(classDate==null){ throw new FileNotFoundException(); } else{ //defineClass方法将字节码转化为类 return defineClass(name,classDate,0,classDate.length); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } return super.findClass(name); } //返回类的字节码 private byte[] getDate(String className) throws IOException{ InputStream in = null; ByteArrayOutputStream out = null; String path=classpath + File.separatorChar +className.replace('.',File.separatorChar)+".class"; try { in=new FileInputStream(path); out=new ByteArrayOutputStream(); byte[] buffer=new byte[2048]; int len=0; while((len=in.read(buffer))!=-1){ out.write(buffer,0,len); } return out.toByteArray(); } catch (FileNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } finally{ in.close(); out.close(); } return null; } }
调用，其中D:\wp目录下为.class文件，里面有个Son.class
//自定义类加载器的加载路径 UserClassLoader myClassLoader=new UserClassLoader("D:\wp"); //包名+类名 Class sonClass=myClassLoader.loadClass("com.Son"); if(sonClass!=null){ Object obj=sonClass.newInstance(); System.out.println(sonClass.getClassLoader().toString()); }
三、对象实例化
从字节码、执行步骤两个方面分析
1、字节码方面：
Object object = new Object();，通过javap -verbose -p查看对象创建的字节码指令：
（1）new：如果找不到Class对象就进行类加载，然后分配内存（本类路径上所有的属性都分配），其中对象的引用也是个变量也占内存（4个字节），这个指令执行完毕会把对象的压入虚拟机栈顶。
（2）dup：在栈顶复杂引用，如果<init>有参数，把参数压入操作栈，两个引用，压入栈底的用来赋值或保存到局部变量表中，栈顶引用作为句柄调用相关方法。
（3）invokespecial：调用对象实例化方法，通过栈顶方法调用<init>方法（也就是调用构造方法）。
2、执行步骤
（1）确认类元信息是否存在：接到new指令时，在metaspace检查类元信息是否存在，没有就在双亲委派模式下进行类加载，生成Class对象。
（2）分配对象内存：首先计算对象占用空间大小（成员变量是引用变量就分配4个字节大小的变量空间），在堆中划分内存空间给新对象（分配空间需要进行同步操作，如：cas）。
（3）设定默认值：成员变量设置不同形式的0值；
（4）设置对象头：设置对象的哈希码、锁信息、对象所属的类元信息，设置取决于JVM。
（5）执行init方法：初始化成员变量，执行代码块，调用类的构造方法，把堆对象首地址赋值给引用变量。
四、思考：ClassLoader.loadClasshe和Class.forName区别
1 //1 2 Class<Son> sonClass = Son.class; 3 //2 4 Class<?> aClass = Maint.class.getClassLoader().loadClass("com.Son"); 5 //3 6 Class<?> bClass = Class.forName("com.Son");
代码2：
其实这种方法调运的是：ClassLoader.loadClass(name, false)方法
参数一：name,需要加载的类的名称
参数二：false，这个类加载以后是否需要去连接（不需要linking）
代码:3：
其实这种方法调运的是：Class.forName(className, true, ClassLoader.getCallerClassLoader())方法
参数一：className，需要加载的类的名称。
参数二：true，是否对class进行初始化（需要initialize）
参数三：classLoader，对应的类加载器
其中1、2都是将.class文件加载到JVM中，得到Class对象，但是还没有连接（Link），静态代码块不会执行；
代码3得到Class对象并且已经完成初始化<clinit>，静态代码块会执行。（ Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");//通过这种方式将驱动注册到驱动管理器上）。
1、2、3都不会执行对象的构造函数。
五、思考：<clinit>和<init>区别
<clinit>是类（Class）初始化执行的方法，<init>是对象初始化执行的方法（构造函数）；