JVM——深入理解类加载器_类加载器bilili-优快云博客

将类的.class 文件中的二进制数据读取到内存中，将其放入运行时数据区的方法区（1.8后有所改动）内，在内存中创建一个java.lang.Class 对象（规范并未明确说明Class对象放置区域，hotspot将其放置在方法区，不同于其他对象放置在堆中），用来封装类在方法区内的数据结构。

类的加载的最终产品是位于内存中的class对象
class对象封装了类在方法区中的数据结构，并向java程序提供了访问方法区内数据结构的接口

加载.class 文件的方式：

— 从本地系统加载

— 通过网络下载

— 从zip等归档文件中加载

— 从专有数据库中加载

— 从java源文件动态编译为.class 文件（动态代理）

连接

（1）验证：确保加载类的字节码的正确性（2）准备：为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值（3）解析：把类中的符号引用（间接引用）变为直接引用（使用指针指向内存位置）

初始化

为类的静态变量赋予正确的初始值（将静态变量的声明语句和静态代码块看做类的初始化语句）

使用：

卸载：从内存中销毁（OSGI）

主动使用与被动使用

在类加载，连接，初始化过程中，java 程序对类的使用分为两种：

（1）自动使用（7种）

— 创建类的实例（不是声明）

— 访问某个类或接口的静态变量或给静态变量赋值（子类调用父类的静态变量不会引起子类的主动使用）

— 调用类的静态方法（子类调用父类的静态方法不会引起子类的主动使用）

— 反射

— 初始化类的子类

— JVM启动时被标为启动类（包含main方法）的类（Java Test）

— 从JDK1.7开始的动态语言支持

（2）被动使用

除了主动使用中的7种方法，其余使用java类的方法都称为被动使用，均不会导致类的初始化（不影响加载，连接）。

所有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”才初始化。

package test;

public class MyTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Child.string);
    }
}

class Parent {
    static String string = "hello";

    static {
        System.out.println("Parent static block");
    }
}

class Child extends Parent {
    static {
        System.out.println("Child static block");
    }
}

由于没有主动使用Child类，Child类没有初始化，但是进行了加载！

-XX:+TraceClassLoading 用于追踪类的加载信息并打印，添加至idea配置信息的VM options，即JVM参数（关于VM options，参考：https://blog.youkuaiyun.com/upgroup/article/details/81052047）。

常量

对于final属性的成员变量（常量），编译期常量会存入到调用此常量的方法所在类的常量池中。本质上，调用类并没有直接引用到定义常量的类。因此，并不会触发定义常量的类的初始化。即使删除定义常量的类的class文件也不影响使用，编译过后就完全不需要定义常量的类了。

若是 final 属性的非编译期常量（如随机数）即运行期常量，则不同于上述情况。

数组成员变量

建立对象数组，不会主动使用对象类。对于数组实例来说，类型是JVM运行时动态生成的，表示为[***，动态生成的类型其父类型就是Object。

反编译

将已编译的编程语言还原到未编译的状态。java中,就是将.class文件转换成.java文件。使用命令 javap 。（编译使用javac）

助记符

ldc， 表示将int，float 或 string 常量值从常量池推送至栈顶。

bipush表示将单字节常量（-128 ~ 127）推送至栈顶。

sipush 表示短整型常量推送至栈顶。

iconst_1 （m1 ~ 5）表示将int型常量（m1 ~ 5）推送至栈顶。

anewarray 创建一个引用类型的数组，并将其引用值压入栈顶。

newarray 创建一个指定原始类型的数组，并将其引用值压入栈顶。

类加载器准备阶段与初始化阶段

public class TestClass2 {

    public static void main(String[] args) {
        Test test = Test.getTest();
        System.out.println(test.a);
        System.out.println(test.b);
    }
}

class Test {
    static int a;
    static Test test = new Test();

    Test() {
        a++;
        b++;
        System.out.println(a);
        System.out.println(b);
    }

    static int b = 0;

    static Test getTest() {
        return test;
    }
}

此例中，类加载器先在准备阶段顺序执行静态代码块，将成员变量赋默认值（a，b为0，test为null），然后再执行类的初始化阶段，a不改变；test执行new Test() ，将a，b值改为1；b初始化值改为0。

简单理解，第一次执行等号左边，第二次执行等号右边。

接口的初始化

由于接口的成员默认都是final的常量，会放置调用此常量的方法所在类的常量池中

不同于类，初始化接口，不会引起父接口的初始化 （不影响加载）。在初始化一个类时，也不会初始化它实现的接口。但，仍然需要加载。只有当程序首次使用特定接口的静态变量时才会初始化该接口。


public class TestInterface {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(ChildInterface.b);
    }
}

interface ParentInterface {
    int a = 1 / 0;
}

interface ChildInterface extends ParentInterface {
    int b = new Random().nextInt(10) + 1;
}

这段代码不会报错，即，不会引起ParentInterface 的初始化。若是将接口改为类则会报错。

（能在编译时初始化的，就不延迟到运行时解决）