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java类加载运行过程

2020-06-16 10:08:05   0  举报

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AI智能生成

java类加载原理及过程

软件开发

作者其他创作

大纲/内容

四种类加载器

启动类加载器(Bootstrap ClassLoader)

加载JVM自身需要的类

最顶层的类加载器

用c++实现，是虚拟机的部分

负责将<JAVA_HOME>/lib路径下的核心或-Xbootclasspath参数指定的路径下的jar包加载到内存中

按照文件名识别加载jar包，如rt,jar

只加载包名为java,javax,sun等开头的类

java9之后，扩展类加载器(Extension ClassLoader)【扩展类加载器被改名为平台类加载器（platform class loader）】

sun.misc.Launcher&ExtClassLoader

是Launcher的静态内部类，JAVA实现

加载<JAVA_HOME>/lib/ext目录或-D java.ext.dir指定路径的类

应用程序类加载器(Application ClassLoader)

sun.misc.Launcher&AppClassLoader

加载java -classpath或-D java.class.path指定路径下的类库，即classpath路径

一般情况下默认使用该加载器

通过ClassLoader#getSystemClassLoader()方法可以获取到该类加载器

自定义加载器

父类是AppClassLoader

一般继承URLClassLoader，不用自己写findClass方法

双亲委派模型

定义：如果一个类接受到类加载请求，他自己不会去加载这个请求，而是将这个请求委派给父类加载器，这样一层一层传送，直到到达启动类加载器。只有当父类加载器无法加载这个请求时，子加载器才会尝试自己去加载

除了顶层的启动类加载器，其余的类加载器都会尝试由父类加载器加载

组合关系，非继承关系

层级由低到高:自定义类加载器->系统类加载器->扩展类加载器->启动类加载器

java1.2之后引入

优势

Java类获得了带有优先级的层次关系

安全，核心api中定义的类型不会被随意替换

使用核心API包名编写自定义类，加载时会报异常

java.lang.SecurityException:Prohibited package name:xxx

双亲委派委派模型的破坏者

线程上下文类加载器

通过java.lang.Thread类中的getContextClassLoader(ClassLoader cl)方法来获取和设置线程的上下文类加载器

如果没有手动设置上下文类加载器，线程将继承其父线程的上下文加载器

初始线程的上下文类加载器是应用程序类加载器(AppClassLoader)

在线程中运行的代码可以通过此类加载器来加载类和资源

类加载过程

加载

加载方式

1.从本地系统直接加载

2.通过网络下载class文件

3.从zip，jar等归档文件中加载class文件

4.从专有数据库提取class文件

5.将java源文件动态编译成class文件

JVM处理过程

1.通过一个类的全限定名来获取此类的二进制流

2.将这个字节流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java.lang.Class对象，作为方法区这些数据的访问入口

连接

1.验证

目的：确保JVM加载字节码符合规范

验证分为

文件格式验证
元数据验证:是否符合java语言规范
字节码验证，确保程序语义合法，符合逻辑
符号引用验证，确保下一步的解析能正常执行

2.准备

目的：为被加载类的静态变量分配内存，并设置默认初始值
比如int的默认值是0、并分配4个字节的内存空间，引用对象的默认值是null
static int i=5，这里只初始化为0，最后一步初始化时在赋值为5
不包含final，final修饰是常量，final字段在编译时已经赋值完毕
不包含实例变量，实例变量在java堆中
类变量分配在方法区中

3.解析

符号引用转换成直接引用
对类的字段和方法进行转换
符号引用:代码在编译阶段，虚拟机并不知道具体引用的地址，所以会用符号引用替代
直接引用：在内存中，将符号引用变成具体的引用地址，可以理解成一个指针，偏移量或者句柄

初始化

对类的静态变量初始化为指定的值，执行静态代码块

什么时候初始化