JVM之---类加载过程

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1.类加载时机

Class文件存储的是字节码，对编译的语言并没有特定的要求，只要符合Class文件格式规范即可，所以诞生了许多以JVM为基础的编程语言，如Scala，Jython，Groovy等。

类从被JVM加载到卸载出内存为止生命周期包括七个阶段：

其中加载，验证，准备，初始化，卸载是按部就班的，解析则不一定，有时候在初始化之后。

有两个简单的例子：

例子1：

public class ConstClass {
    
    static {
        System.out.println("ConstClass init");
    }
    
    public static int a = 123;
}

public class SubClass extends ConstClass{
    static {
        System.out.println("SubClass Init");
    }
}

public class ConfTest {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(SubClass.a);
    }
}

输出为：
ConstClass init
123
对于静态字段，只有直接定义这个字段的类才会被初始化，通过子类来引用父类中的静态字段不会触发子类初始化
例子2：

public class ConstClass {
    
    static {
        System.out.println("ConstClass init");
    }
    
    public static final String HELLOWORLD = "Hello World";
    public static int a = 123;
}

public class ConfTest {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(ConstClass.HELLOWORLD);
        System.out.println(ConstClass.a);
    }
}

输出为：
Hello World
ConstClass init
123
第一步输出Hello World，原因是因为此时有final关键字，JVM在初始化时将final内嵌入ConfTest类的方法区，此时调用的是ConfTest中的方法区常量。第二步输出ConstClass init是由于此时调用了ConstClass的静态成员变量a，初始化将ConstClass的静态成员变量存储到方法区中

2.类加载过程
2.1 加载
（1）加载完成后，虚拟机外部的二进制字节流按照JVM需要的格式存储在方法区中
（2）在Java堆中实例化一个Class类对象，作为程序访问方法区中这些类型数据的外部接口
2.2 验证
确保Class文件的字节流符合当前JVM的要求，且不会危害JVM的安全
2.3 准备
正式为类变量分配内存，并设置类变量初始值
public static int value = 123
此阶段过后value的值为0，而非123
2.4 解析
将常量池的符号引用替换为直接引用

3.类加载器
类加载阶段给虚拟机一个类的二进制全限定流，让程序自己决定用哪个类，在JVM外部实现
分为两种：
（1）BootStrap ClassLoader
用C++实现，虚拟机的一部分
（2）其他类加载器
Java语言实现，全部集成自java.lang.ClassLoader类
具体来看，分为三种：
a.启动类加载器（BootStrap ClassLoader）
负责将存放在<JAVA_HOME>\lib下的类库加载到虚拟机内存中，无法被Java类直接使用
b.扩展类加载器（Extension ClassLoader）
由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader实现，负责加载<JAVA_HOME>\lib\ext目录中，或者被java.ext.dirs系统变量所指定的路径中的所有类库
c.应用程序类加载器（Application ClassLoader）

由sun.misc.Launcher$AppClassLoader实现，负责加载用户路径上锁指定的类库，默认类加载器