jvm類加載的過程

CoyPan 發布于2019-08-16 14:18 / 1122人閱讀

摘要：這個階段虛擬機會保證父類的方法會在子類的方法前執行，而且在多線程環境中，虛擬機會保證方法的同步。

一個類從加載到虛擬機到使用結束從虛擬機卸載包括了加載、驗證、準備、解析、初始化、使用、卸載，即為一個類的生命周期

下面來看一下類加載的過程，即加載、驗證、準備、解析、初始化5個階段都做了什么事：

階段1：加載

加載階段虛擬機主要3件事：

通過類的全名獲取其二進制字節流；

將字節流代表的靜態結構轉化為方法區識別的運行時數據結構；

在內存中實例化這個類的java.lang.Class對象（不一定在堆內存中的，HotSpot就將Class對象放在了方法區里），程序訪問這個類在方法區中的類型數據時會通過這個類去訪問；
以上三點虛擬機并不要求如何實現，只是一個規范，比如第一步，通過類全名獲取其二進制流，動態代理技術是在運行時獲取、JSP應用是根據jsp文件獲取并生成對應的Class以及從ZIP包中獲取（JAR、EAR、WA同理）等

階段2：驗證

驗證階段大體上會完成4個階段的驗證（文件格式驗證、元數據驗證、字節碼驗證、符號引用驗證），以保證虛擬機中類的規范和安全。

文件格式驗證，校驗字節流是否復合Class文件的格式：

驗證文件是否以魔數0xCAFEBABE(十六進制class文件中的前4個字節)開頭；

主、次版本號(十六進制class文件中的第5、第6個字節）能否被當前版本的虛擬機處理；

常量池中是否有不被支持的類型；

指向常量的索引中是否指向了不存在的常量；

Class文件中各個部分以及文件本身是否有被刪除或附加的其他信息；

......

元數據類型，校驗語義是否符合Java語言規范的要求：

驗證類是否有父類（除了java.lang.Object）；

驗證父類是否繼承了不可被繼承的類；

如果不是抽象類，那么要判斷是否實現了父類或接口的所要求實現的所有方法；

......

字節碼驗證，校驗類的方法體，確定語義是否符合邏輯：

保證操作數棧中的數據類型與指令序列一致；

保證跳轉指令不會跳到方法體外的字節碼指令上；

保證方法體中的類型轉換有效；

......

階段3：準備

準備階段是為類變量分配內存并設置類變量初始值的階段

這里所說的初始值并不是指代碼賦的值，而是數據類型的默認值，如public static int value = 123; 在準備階段過后,value會被置為0,而不是123。
同時要注意，public static final int value = 123; 這種使用final修飾的變量，在準備階段就會被賦值為123,而不是初始值。

階段4：解析

解析階段會將常量池內的符號引用轉換為直接引用，關于符號引用和直接引用的解釋如下：

符號引用：以一組符號來描述所引用的目，比如定義了在類IntF中定義了intValue = 123，接著讓Test.foo中的a變量指向Intf.intValue:

    public class Test{
        public void foo(){
            int a = Intf.intValue;
        }
    }
    class Intf{
        public static int intValue = 123;
    }

編譯代碼之后我們用javap -verbose Test來查看class文件中的內容：

   Constant pool:
   #1 = Methodref          #4.#12         // java/lang/Object."":()V
   #2 = Fieldref           #13.#14        // Intf.intValue:I
   #3 = Class              #15            // Test
   #4 = Class              #16            // java/lang/Object
 // 省略部分代碼...
  public void foo();
    descriptor: ()V
    flags: ACC_PUBLIC
    Code:
      stack=1, locals=2, args_size=1
         0: getstatic     #2                  // Field Intf.intValue:I
         3: istore_1
         4: return
      LineNumberTable:
        line 3: 0
        line 4:

可以看到常量池第2項是一個符號引用，指向了Intf.intValue

直接引用：就是我們常說的指針或者句柄，直接引用的目標一定會在虛擬機內存中存在。

階段5：初始化

初始化階段是類加載的最后一個階段，主要執行類的方法（不同與方法，方法是在顯式調用constructor時執行，而方法在初始化階段就會執行），()方法會執行賦值操作和執行靜態語句快中的內容，換句話說，如果代碼中沒有靜態語句塊和賦值操作，那么就可以沒有()方法。
這個階段虛擬機會保證父類的()方法會在子類的()方法前執行，而且在多線程環境中，虛擬機會保證()方法的同步。

參考文獻：《深入理解Java虛擬機》 - 周志明

云服務器 GPU云服務器類加載過程 Java類加載過程頁面加載過程類加載

文章版權歸作者所有，未經允許請勿轉載,若此文章存在違規行為，您可以聯系管理員刪除。

轉載請注明本文地址：http://m.specialneedsforspecialkids.com/yun/72915.html

JVM類加載過程 & 雙親委派模型

摘要：類加載過程雙親委派模型聲明文章均為本人技術筆記，轉載請注明出處類加載過程類加載機制將類描述數據從文件中加載到內存，并對數據進行，解析和初始化，最終形成被直接使用的類型。深入理解虛擬機高級特性與最佳實踐加載加載階段由類加載器負責，過程見類加載 JVM類加載過程 & 雙親委派模型聲明文章均為本人技術筆記，轉載請注明出處https://segmentfault.com/u/yzwall ...

happen 2019-08-14 18:06 評論0 收藏0
JVM實戰---類加載的過程

任何程序都需要加載到內存才能與CPU進行交流同理, 字節碼.class文件同樣需要加載到內存中，才可以實例化類 ClassLoader的使命就是提前加載.class 類文件到內存中在加載類時，使用的是Parents Delegation Model(溯源委派加載模型) Java的類加載器是一個運行時核心基礎設施模塊，主要是在啟動之初進行類的加載、鏈接、初始化 showImg(https://s...

bladefury 2019-08-19 10:24 評論0 收藏0
從一無所知到無所不知————jvm系列（1）

摘要：學習能更深入的理解這門語言，能理解語言底層的執行過程，深入到字節碼層次。目錄 ? 前言程序的運行 1.JVM類加載機制 ①一般在什么情況下會去加載一個類？也就是說，什么時候.class字節碼文件中加載這個類到JVM內存里來？ ②驗證、準備、初始化 ③初始化 2.類加載器和雙親委派機制 ...

Betta 2021-11-17 09:33 評論0 收藏0
JVM 的工作原理，層次結構以及 GC工作原理

摘要：執行引擎作用執行字節碼，或者執行本地方法運行時數據區其實就是指在運行期間，其對內存空間的劃分和分配。雖是讀書筆記，但是如轉載請注明出處https://uestc-dpz.github.io..拒絕伸手復制黨 JVM Java 虛擬機 Java 虛擬機（Java virtual machine，JVM）是運行 Java 程序必不可少的機制。JVM實現了Java語言最重要的特征：即平臺...

qqlcbb 2019-08-14 12:05 評論0 收藏0
JVM類加載過程分析及驗證

摘要：類加載過程共分為加載驗證準備解析初始化使用和卸載七個階段這些階段通常都是互相交叉的混合式進行的，通常會在一個階段執行的過程中調用或激活另外一個階段。 JVM類加載過程共分為加載、驗證、準備、解析、初始化、使用和卸載七個階段showImg(https://segmentfault.com/img/bV0D9R?w=634&h=203);這些階段通常都是互相交叉的混合式進行的，通常會在一個...

zhangyucha0 2019-08-16 11:00 評論0 收藏0
學習JVM是如何從入門到放棄的？

摘要：而字節碼運行在之上，所以不用關心字節碼是在哪個操作系統編譯的，只要符合規范，那么，這個字節碼文件就是可運行的。好處防止內存中出現多份同樣的字節碼安全性角度特別說明類加載器在成功加載某個類之后，會把得到的類的實例緩存起來。前言只有光頭才能變強 JVM在準備面試的時候就有看了，一直沒時間寫筆記。現在到了一家公司實習，閑的時候就寫寫，刷刷JVM博客，刷刷電子書。學習JVM的目的也很簡單...

Joyven 2019-08-16 12:42 評論0 收藏0