一文讀懂Jvm類加載機(jī)制

前言

一個(gè)月沒更新了，這個(gè)月發(fā)生了太多的事情，導(dǎo)致更新的頻率大大降低，不管怎樣收拾心情，技術(shù)的研究不能落下！

jvm作為每個(gè)java程序猿必須了解的知識(shí)，博主推薦一本書《深入理解Java虛擬機(jī)》，以前博主在學(xué)校的時(shí)候看過幾遍，每一次看都有新的理解。加上工作了也有一年多的時(shí)間了，有必要好好總結(jié)一番~

什么是jvm
平常我們編寫代碼都是編寫的.java文件，怎么部署到機(jī)器上運(yùn)行呢？通過打jar包或者war包，然后部署運(yùn)行。

如果看過jar包的內(nèi)容那么就能知道，我們寫的.java文件全部被編譯成了.class文件。

這里發(fā)生了很重要的一個(gè)步驟——編譯：將我們寫的程序翻譯成能被jvm讀懂的文件格式。

值得注意的是，每一個(gè)類都會(huì)被編譯成一個(gè).class文件，包括內(nèi)部類等。也就是說每一個(gè).class文件都只對應(yīng)我們代碼中的一個(gè)類。

類的生命周期

類被加載到j(luò)vm虛擬機(jī)內(nèi)存開始，到卸載出內(nèi)存為止，他的生命周期可以分為：加載->驗(yàn)證->準(zhǔn)備->解析->初始化->使用->卸載。

下面我們來對此一一說明：

加載

當(dāng)生成一個(gè)jar包以后，我們編寫的程序就全部編編譯成了jvm能讀懂的.class格式。此時(shí)就需要加載了，將我們的編譯好的.class文件加載到j(luò)vm中。此時(shí)就會(huì)有一個(gè)“類加載器”的概念。如下圖。

接下來一個(gè)問題，類加載器何時(shí)會(huì)將一個(gè).class加載帶jvm？也就是說什么情況下會(huì)加載一個(gè)類？

一個(gè)jar包運(yùn)行的時(shí)候會(huì)指定一個(gè)main（）方法作為入口方法。首先就會(huì)將main（）方法所在的類加載到j(luò)vm，當(dāng)代碼執(zhí)行遇到new的時(shí)候又繼續(xù)將該對象加載到j(luò)vm。

所以總結(jié)來說，就是在你的代碼中需要用到這個(gè)類的時(shí)候，就會(huì)將其加載到j(luò)vm中。

驗(yàn)證

這個(gè)不需要理解的太深，很直白的道理，不能什么阿貓阿狗都能被加載到j(luò)vm中，要不就亂套了。所以該階段就是來校驗(yàn)加載進(jìn)來的.class文件是否符合指定的規(guī)則。

有一個(gè)很有趣的就是，每個(gè).class文件都很浪漫，因?yàn)槊恳粋€(gè).class文件都是以8個(gè)十六進(jìn)制的 0×CAFEBABE,翻譯過來就是咖啡寶貝。浪漫吧？在驗(yàn)證階段的第一步就是檢查.class文件是否以咖啡寶貝來開頭的。

準(zhǔn)備

當(dāng)我們合法的把一個(gè).class文件加載到j(luò)vm中后，此時(shí)就會(huì)進(jìn)行一些準(zhǔn)備工作。

首先為這個(gè)類分配內(nèi)存空間，然后為類變量（被static修飾的變量）賦值一個(gè)默認(rèn)的初始值。但是如果類變量同時(shí)被final修飾的話，就不是賦值初始值而是具體的值

用下面兩種情況來說明：

public class Student{
 private static int age = 18;
}
//此時(shí)就會(huì)為age變量分配內(nèi)存空間并且為其賦值 0 這個(gè)初始值。

public class Student{
 private static final int age = 18;
}
//age被final修飾，此時(shí)就會(huì)為age變量分配內(nèi)存空間并且為其賦值為 18 。

所以我們的流程圖可以更新為

解析
解析階段就是jvm將常量池的符號(hào)引用替換為直接引用。

簡單的來說就是我們編寫的代碼中，當(dāng)一個(gè)變量引用某個(gè)對象的時(shí)候，這個(gè)引用在.class文件中是以符號(hào)引用來存儲(chǔ)的。在解析階段就需要將其解析為直接引用。如果有了直接引用，那引用的目標(biāo)必定已經(jīng)在內(nèi)存中存在。

所以我們的流程圖可以更新為

初始化
在準(zhǔn)備階段我們已經(jīng)為加載到j(luò)vm的類分配了內(nèi)存空間并且為類變量賦予了初始值。

而到了初始化階段，才真正開始執(zhí)行類中定義的java程序代碼。主要有以下步驟：

• 為類的靜態(tài)變量賦予正確的初始值。
• 執(zhí)行類的靜態(tài)代碼塊。

按照順序自上而下運(yùn)行類中的變量賦值語句和靜態(tài)語句，并且只有類或接口被Java程序首次主動(dòng)使用時(shí)才初始化他們。如果有父類，則首先按照順序運(yùn)行父類中的變量賦值語句和靜態(tài)語句。

所以我們的流程圖可以更新為

總結(jié)

在一個(gè)靜態(tài)方法中我們是不能直接使用非靜態(tài)變量的。當(dāng)我們使用靜態(tài)方法的時(shí)候，僅僅是初始化了靜態(tài)方法所在的類，此時(shí)只有靜態(tài)變量是被賦了值而非靜態(tài)變量是沒有被賦值的。所以在靜態(tài)方法中是不能直接使用非靜態(tài)變量的。這是我的理解，如果理解有誤，歡迎私信博主或留言哦~

以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持億速云。