类加载器深入解析

类加载

• 在JAVA代码中，类型（指类的本身比如class、interface、枚举，不代表对象比如new出来的实例）的加载（其中一种为：将已经存在的类class文件从磁盘上加载到内存中）、连接（将类与类关系处理好）与初始化过程（类的静态变量赋值）都是在程序运行期间（RUNTIME ）完成的。
• 提供更大的灵活性，增加更多的可能性。

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类的加载、连接与初始化

• 加载： 查找并加载类的二进制数据
• 连接
  • 验证：确保被加载的类的正确性
  • 准备： 为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值
  • 解析：把类中的符号引用转换为直接引用
    注： 调用方法 hello() ，这个方法的地址是0xaab，那么hello就是符号引用，0xaab 就是直接引用。在解析阶段，虚拟机会把所有的类名、方法名、字段名这些符号引用替换为具体的内存地址或偏移量。
• 初始化：为类的静态变量赋予正确的初始值

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类的使用与卸载

• 使用 ： 类的实例进行调用
• 卸载 ： 类的卸载会在内存中卸载相关的内存空间

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类的加载、连接与初始化

• Java程序对类的使用方式分为两种
  - 主动使用（七种）
  （1） 创建类的实例
  （2） 访问某个类或接口的静态变量，或者对该静态变量赋值
  （3） 调用类的静态方法
  （4） 反射
  （5） 初始化类的子类
  （6） Java虚拟机启动时被标明为启动类的类
  （7）JDK1.7 开始提供的动态语言支持：
  java.lang.invok.MethodHandle实例的解析结果REWF_getStatic，REF——putStatic
  注：除了上述七种情况，其他使用Java类的方式都被看作为被动使用，都不会导致类的初始化
  • 被动使用
• 所有的Java虚拟机实现必须在每个类或接口被Java程序“首次主动使用”时才初始化他们

类的加载

类的加载指的是将类的.class文件中的二进制数据读入到内存中，将其放在运行时数据区内，然后在内存中创建一个java.lang.Class对象（规范并未说明Class对象位于哪里，HotSpot虚拟机将其放在了方法区）用来封装类在方法区内的数据结构

加载.class文件方式

• 从本地系统中直接加载
• 通过网络下载.class文件
• 从zip、jar等归档文件中加载.calss文件
• 从专有数据库中提取.class文件
• 将Java源文件动态编译为.class文件 （动态代理 AOP）

范例一

class MyTest {
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println(MyChild.str);
	}

}

class MyParent {
		public static String str = "This is MyParent's str";
		static {
			  System.out.println("This is MyParet.");
		}
}
	
class MyChild extends MyParent  {
		public static String str1 = "This is MyChild's str1";
		static {
			  System.out.println("This is MyChild.");
		}
}

执行结果

This is MyParet.
This is MyParent's str

（1）对于静态变量来说，只有直接定义了该变量的类才会被初始化
（2）上述代码只有主动使用了父类的静态变量并没有主动使用子类MyChild的静态变量；
（3）上述讲到Java虚拟机只有对于主动使用接口和类的时候才会初始化他们；
（4）所以虽然主动调用了MyChild.str 但是由于调用的是父类MyParent的静态变量，所以只会初始化父类MyParent。

范例二

class MyTest {
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println(MyChild.str1);
	}

}

class MyParent {
		public static String str = "This is MyParent's str";
		static {
			  System.out.println("This is MyParet.");
		}
}
	
class MyChild extends MyParent  {
		public static String str1 = "This is MyChild's str1";
		static {
			  System.out.println("This is MyChild.");
		}
}

执行结果

This is MyParet.
This is MyChild.
This is MyChild's str1

（1）由于调用的是子类的str1，所以子类会被初始化
（2）上述主动使用第五种方式：初始化一个类的子类，该类也会被初始化，所以MyParent由于子类MyChild被初始化了会先初始化。
（3）当一个类在初始化时，要求其父类全部都已经初始化完成。

本篇文章主要是整理学张龙老师的深入理解JVM课程的学习笔记