JVM分析之类加载机制是什么

这篇文章主要讲解了“JVM分析之类加载机制是什么”，文中的讲解内容简单清晰，易于学习与理解，下面请大家跟着小编的思路慢慢深入，一起来研究和学习“JVM分析之类加载机制是什么”吧！JVM内部架构包含类加载器、内存区域、执行引擎等。日常开发中，我们编写的java文件被编译成class文件后，jvm会进行加载并运行使用类。本次仅对JVM加载部分进行分析，了解并掌握加载机制。类加载是一种过程，是将class文件加载到jvm内存的过程。当代码逻辑中需要引用类时，通过类加载器加载引用类对象并存放堆中，以供代码调用。注：类加载过程包含 加载、链接（验证、准备、解析）、初始化加载：将类的class字节码文件读到内存，将其存放到运行时数据区的方法区，然后在堆区生成class对象，封装类在方法区内的数据结构。（方法区-》数据结构，堆区-》class对象）过程：java文件-》通过java c编译成字节码.class文件-》引导类加载器（装载核心类库）-》扩展类加载器（将指定目录jar包装载至工作库）-》系统类加载器（将指定目录的类和jar包装载至工作库，常用）-》自定义类加载器（实现加载指定类或自定义加密等操作）缓存：类加载到jvm后，会缓存一段时间（不管是否被引用），待jvm执行垃圾回收时才会回收未使用的缓存类，释放空间。类加载器：启动类加载器：Bootstrap ClassLoader由C/C++实现，嵌套在JVM中，java程序无法直接操作；负责加载Java核心类库（$JAVA_HOME中jre/lib目录下或-Xbootclasspath参数指定的路径目录下，如java.*开头的类）的class文件。扩展类加载器：Extension ClassLoader由Java编写，由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader实现。加载java平台扩展的jar包，负责加载（java.ext.dirs目录或$JAVA_HOME中jre/lib/ext目录，如javax.开头的类）的class文件。应用程序类加载器：Application ClassLoader由Java编写，由sun.misc.Launcher$AppClassLoader实现。负责加载用户类路径（classpath）的class文件，java程序一般默认使用应用程序类加载器。自定义类加载器：一般情况下java程序使用上面三种类加载器就满足了，一些特殊情况下，我们需要自定义加载指定路径的类时，就需要继承java.lang.ClassLoader类，重写find Class或loadClass均可实现。（类隔离实践中就采用此方案）类加载机制全盘负责：当加载器加载某个class时，该class所引用的其他class也一并被加载（自定义加载class除外）；缓存机制：所有加载过的class均被缓存，当程序中使用某个class时，优先从缓存区中获取，如果缓存区不存在，才会读取该class的字节码文件，加载为class对象，并存入缓存区，以便后续使用。（修改class后，需要重启jvm才会生效）双亲委派：是一种类加载安全机制，当类加载器需要加载某个class文件时，会优先把加载委托给父类加载器处理，如果加载成功则返回，否则继续向上委托直至最顶层类加载器，当父类加载器在加载范围内均没有找到所需class文件，即表示无法完成加载，此时子加载器才会去加载。（先向上委托父类加载器处理，都失败后在自己再加载）反向委派：主要是用于第三方包加载，第三方包的类不在jdk/lib目录，所以Bootstrap ClassLoader引导类加载器无法直接加载SPI（Service Provider Interface,服务提供者接口）的实现类，双亲委派机制中定义无法反向委托Application C免费云主机域名lassloader系统加载器加载，因此需要一种特殊的ContextClassLoader线程上下文类加载器来加载第三方的类库。（*** 此处SPI接口后续文章分析 ***）加载实现方式链接是将java二进制代码合并至jvm运行的过程。链接过程可分为 验证、准备、解析 三个阶段。验证保证正确加载类，包括文件格式验证（Class文件格式的规范）、元数据验证（Java语言规范）、字节码验证（通过数据流和控制流分析）、符号引用验证。准备在方法区为静态变量（static修饰）分配内存，并设置类变量初始值（通常是数据类型默认的零值，如0,0L,null,false等）。显示赋值是在类对象实例化时处理（即 public static int x=10，准备阶段初始值为0，在对象实例化时，才被赋值10）解析虚拟机中将常量池的符号引用（常量名）替换为直接引用（目标的指针地址）的过程；符号引用的目标不一定在内存中，但常量名（或称字面量）是明确定义在jvm规范的class文件格式中。直接引用是指向目标的指针地址、相对偏移量或间接定位到目标的句柄，是肯定在内存中。执行每个类的构造方法init()的过程，init()方法是java编译器自动收集、合并所有类变量的赋值动作和静态代码块语句，完成初始化。初始化步骤类未被加载或链接，则程序先加载并链接该类优先初始化直接父类，再执行子类初始化依次执行类中的初始化语句初始化条件（只有对类主动使用时才会初始化类）创建类实例（new Class）类或接口静态变量的引用或赋值类静态方法的调用反射加载（Class.forName(”)）子类被初始化，其父类也会被初始化jvm启动时被标记启动类的类，或直接java.exe命令运行指定类演示代码如下:调试输出加载对象（VM options 中添加 -XX:+TraceClassLoading）[Loaded com.lgy.example.class_segregation.Parent from file:/E:/dataway-demo/example/target/classes/][Loaded com.lgy.example.class_segregation.Children from file:/E:/dataway-demo/example/target/classes/]仅在首次主动使用才会被初始化。感谢各位的阅读，以上就是“JVM分析之类加载机制是什么”的内容了，经过本文的学习后，相信大家对JVM分析之类加载机制是什么这一问题有了更深刻的体会，具体使用情况还需要大家实践验证。这里是百云主机，小编将为大家推送更多相关知识点的文章，欢迎关注！

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