JVM（一）类加载机制

（一）JVM内存结构主要有三大块：堆内存，方法区，栈

 

• 堆内存 不连续的内存结构，是JVM管理的最大的内存结构。存放实例对象，是所有线程共享的。是垃圾回收器（gc）处理的主要区域，所以也叫gc堆
• 方法区 存放代码，常量，类变量，里面包含常量池。一般会说方法区位于堆中。所以也被所有线程共享
• 栈 物理内存连续的一块区域，是线程独有的，生命周期与线程相同，存放局部变量地址，指向堆，可以访问到堆
• javac 命令将java程序经过编译生成.class文件

javac 命令将java程序经过编译生成.class文件

（二）java 调用JVM运行程序，其中JVM类加载机制分为3部分

 

 

 

 

• 加载类   

•    class字节码加载到内存中，将静态数据保存到方法区中，作为运行时数据结构，同时在堆中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，（这也就是为什么可以通过反射访问类信息）作为访问该类方法区中数据的入口。类加载器被调用。

 

• 链接类 （将程序的二进制代码合并到JVM运行中）

• 验证 验证类是否符合jvm规范
• 准备 为static变量分配内存，设置初始值
• 解析 常量池中的符号引用替换为直接引用（代码中只有变量或者常量符号，这个过程是给出每个变量，常量的地址）

 

• 初始化

 

• 执行类构造器<clinit>()方法的过程，由编译器自动收集类变量的赋值操作和static代码块，合并。先初始化父类变量。类构造器线程安全

如下图，是左边代码类加载以后，JVM内存图，在方法区形成运行时数据结构，生成Class对象，先是加载Demo01类，然后链接然后初始化。紧接着加载类A,在方法区形成A的运行时数据结构，以及Class对象，然后链接，为static变量分配内存，然后初始化，执行类构造器的<clinit>()方法，首先初始化width=100，然后执行static块，所以程序的输出为

静态初始化类A

创建A类对象

300

类加载完成后，就开始执行main方法，在栈中为main线程分配自己的栈内存，存入局部变量a=null，调用A的构造方法创建A的对象，存在堆中，这是a=A对象在堆中的地址

（三）详解JVM加载类的初始化

public class Demo01 {
static{
System.out.println("类Demo01的静态初始化块");
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println("进入main方法");
A a=new A();
System.out.println(a.width);
}
}
class A_son extends A{
{
System.out.println("类A_son的静态初始化块");
}
}
class A extends A_father{
public static int width=80;
public final static int MAX=100;
static{
System.out.println("类A的静态初始化块");
}
public A(){
width=90;
System.out.println("类A的构造方法");
}
}
class A_father{
static{
System.out.println("类A_father的静态初始化块");
}

}

输出：首先加载类Demo01，执行他的静态块，进入main方法，出现A，加载A，首先初始化A的父类，执行A_father的static块,再初始化A，执行A的static块，最后调用构造方法，最后输出

（1）原程序只改变main方法：

public static void main(String[] args) {
System.out.println("进入main方法");
A a=new A();
System.out.println(a.width);
A a1=new A();
}

输出：类只被加载一次，因为用的是同一个加载器，所以JVM认为是同一个类

 

（2）原程序只改变main方法：

public static void main(String[] args) {
System.out.println("进入main方法");
System.out.println(A_son.width);

}

输出：通过A的子类A_son，访问A的静态变量，不会初始化A_son，静态域定义在哪个类中加载哪个类

 

（3）原程序只改变main方法：

public static void main(String[] args) {
System.out.println(A.MAX);

}

输出：访问类A的常量（比如final修饰）不会初始化类

 

（4）原程序只改变main方法：

public static void main(String[] args) {
System.out.println(A.width);

}

输出：访问类A的静态变量或方法会初始化类

 

（5）原程序只改变main方法：

public static void main(String[] args) {
Class s=Class.forName("xidian.lili.Demo01.Demo01");
Class s1=Class.forName("xidian.lili.Demo01.A");

}

输出：反射调用类，初始化

 

（6）原程序只改变main方法：

public static void main(String[] args) {
A[] a=new A[10];

}

输出：数组初始化调用。不会触发初始化

总结

类的主动引用

 

• 加载类时，先加载父类（包括初始化）
• new一个类的对象
• 使用java.lang.Reflection包的方法进行调用
• 先启动main方法所在的类

类的被动引用

• 访问一个静态域（就是静态变量），只有真正定义这个静态域的类被初始化
• 通过数组定义类引用，不会初始化
• 引用类的常量不会触发类的初始化