深入Java虚拟机之类加载

深入Java虚拟机_ClassLoader

类加载器深入剖析

• Java虚拟机与程序的生命周期

• 在如下几种情况下，Java虚拟机将结束生命周期

  • 执行了System.exit()方法
  • 程序正常执行结束
  • 程序在执行过程中遇到了异常或错误而异常终止
  • 由于操作系统出现错误而导致Java虚拟机进程

类的加载连接和初始化

• 加载：查找并加载类的二进制数据

• 连接

  • 验证：确保被加载的类的正确性
  • 准备：为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值

• 解析：把类中的符号引用转换为直接引用

• 初始化：为类的静态变量赋予正确的初始值

• Java程序对类的使用方式可分为两种

  • 主动使用
  • 被动使用

• 所有的Java虚拟机实现必须在每个类或接 口被Java程序“首次主动使用”时才初始化他们

• 主动使用（六种）

  • 创建类的实例
  • 访问某个类或接口的静态变量，或者对该静态 变量赋值
  • 调用类的静态方法
  • 反射（如 Class.forName(“com.shengsiyuan.Test”) ）
  • 初始化一个类的子类
  • Java虚拟机启动时被标明为启动类的类（Java Test）

• 除了以上六种情况，其他使用Java类的方 式都被看作是对类的被动使用，都不会导 致类的初始化

类的加载

• 类的加载指的是将类的.class文件中的二进 制数据读入到内存中，将其放在运行时数 据区的方法区内，然后在堆区创建一个 java.lang.Class对象，用来封装类在方法 区内的数据结构

• 加载.class文件的方式

  • 从本地系统中直接加载
  • 通过网络下载.class文件
  • 从zip，jar等归档文件中加载.class文件
  • 从专有数据库中提取.class文件
  • 将Java源文件动态编译为.class文件

• 类的加载的最终产品是位于堆区中的Class对象

• Class对象封装了类在方法区内的数据结构 ，并且向Java程序员提供了访问方法区内 的数据结构的接口

• 有两种类型的类加载器

  • Java虚拟机自带的加载器
    • 根类加载器（Bootstrap）
    • 扩展类加载器（Extension）
    • 系统类加载器（System）

• 用户自定义的类加载器

  • java.lang.ClassLoader的子类
  • 用户可以定制类的加载方式

• 类加载器并不需要等到某个类被“首次主 动使用”时再加载它

• JVM规范允许类加载器在预料某个类将要 被使用时就预先加载它，如果在预先加载 的过程中遇到了.class文件缺失或存在错误 ，类加载器必须在程序首次主动使用该类 时才报告错误（LinkageError错误）

• 如果这个类一直没有被程序主动使用，那 么类加载器就不会报告错误

类的验证

• 类被加载后，就进入连接阶段。连接就是 将已经读入到内存的类的二进制数据合并 到虚拟机的运行时环境中去。

• 类的验证的内容

  • 类文件的结构检查
  • 语义检查
  • 字节码验证
  • 二进制兼容性的验证

类的准备

类的解析

类的初始化

• 类的初始化步骤

类的初始化时机

• 主动使用（六种）

  • 创建类的实例
  • 访问某个类或接口的静态变量，或者对该静态 变量赋值
  • 调用类的静态方法
  • 反射（如 Class.forName(“com.shengsiyuan.Test”) ）
  • 初始化一个类的子类
  • Java虚拟机启动时被标明为启动类的类（Java Test）

• 除了上述六种情形，其他使用Java

类的方 式都被看作是被动使用，不会导致类的初始化

• 只有当程序访问的静态变量或静态方法确 实在当前类或当前接口中定义时，才可以 认为是对类或接口的主动使用

• 调用ClassLoader类的loadClass方法加载 一个类，并不是对类的主动使用，不会导 致类的初始化。

类加载器

类加载的父委托机制

命名空间

个类

运行时包

创建用户自定义的类加载器

不同类加载器的命名空间关系

• 修改MyClassLoader类的源代码

类的卸载