一. 类加载过程
Java Application运行前需要将编译生成的字节码文件加载到JVM中,JVM类加载过程如下:

1. 加载
加载阶段是类加载的第一步,在加载阶段JVM会查找并加载类的字节码文件,这个过程通常从类路径(Classpath)中查找类文件,然后将它们读入内存。
2. 验证
一旦类被加载到内存中,JVM会对字节码文件进行验证,以确保其完整性和合法性。
-
文件格式验证
在这个阶段,JVM首先检查字节码文件的格式是否合法。这包括检查文件头是否以魔数开头(通常为0xCAFEBABE),以及文件版本号是否合适。 -
语义验证
在这个阶段JVM会对字节码进行语义分析,确保class文件中不会存在语法错误和语义错误。 -
字节码验证
这个是最复杂的一步,它检查字节码是否符合Java语言规范。这包括验证操作码是否合法,跳转指令是否正确,以及栈操作是否匹配。如果字节码验证失败,JVM会认为这个类是不安全的,并拒绝加载它
3. 准备
Java虚拟机的类准备阶段是类加载过程的重要步骤之一,它负责为类的静态变量分配内存并初始化这些变量。
4. 解析
解析阶段的主要任务:是将类或接口中的符号引用转化为直接引用。
解析过程包括以下步骤:
- 根据符号引用的类名找到对应的类。
- 验证类的可访问性和继承关系,确保访问不会违反访问控制规则。
- 找到符号引用对应的字段或方法,获取其内存地址或偏移量。
- 最终将符号引用替换为直接引用,以便在运行时直接访问类,字段或方法。
5. 初始化
初始化阶段是类加载的最后一步,它负责执行类的初始化代码。在初始化阶段,静态代码块会被执行,静态变量会被赋予初始值。
二. ClassLoader的分类
在标准的Java程序中,JVM会创建3个ClassLoader为应用程序服务。它们分别是BootStrap ClassLoader(启动类加载器),Extension ClassLoader(扩展类加载器),AppClassLoader(应用类加载器)。
- 启动类是c++实现的,主要用于加载系统的核心类,比如rt.jar中的Java类。
- 扩展类加载器用于加载%JAVA_HOME%/lib/ext/*.jar中的Java类。
- 应用类加载器用于加载用户类。
import sun.net.spi.nameservice.dns.DNSNameService;
public class ClassLoaderDemo {
public static void main(String[] args) {
// 启动类加载器
ClassLoader classLoader1 = Object.class.getClassLoader();
System.out.println("Object类加载器: " + classLoader1);
// ext加载器
System.out.println("========================================");
ClassLoader classLoader2 = DNSNameService.class.getClassLoader();
System.out.println("DNSNameService类加载器: " + classLoader2);
// system加载器
System.out.println("========================================");
ClassLoader classLoader3 = ClassLoaderDemo.class.getClassLoader();
System.out.println("ClassLoaderDemo类加载器: " + classLoader3);
}
}
运行结果:
Object类加载器: null
==<
JVM双亲委派与自定义类加载器解析

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