JVM中加載、鏈接、初始化的示例分析

這篇文章主要為大家展示了“JVM中加載、鏈接、初始化的示例分析”，內(nèi)容簡(jiǎn)而易懂，條理清晰，希望能夠幫助大家解決疑惑，下面讓小編帶領(lǐng)大家一起研究并學(xué)習(xí)一下“JVM中加載、鏈接、初始化的示例分析”這篇文章吧。

基本概念：類加載的過程大致分為三個(gè)階段

1、加載階段：本階段主要把class的二進(jìn)制代碼加載進(jìn)入JVM，并且進(jìn)行常量池（類名，方法名，字段名），方法區(qū)（二進(jìn)制字節(jié)碼），棧（本地方法棧結(jié)構(gòu)），堆（java.lang.class對(duì)象）的設(shè)置。

有三個(gè)加載類：Bootstrap ClassLoader，加載jre/lib/下的類；

Extension ClassLoader：加載jre/lib/ext下的類；

ApplicationClassLoader：加載classpath下的類（應(yīng)用程序自己開發(fā)的類，如 工程目錄/bin/下的.class文件）

還有一個(gè)擴(kuò)展的加載類，滿足應(yīng)用程序的特殊需求。類的加載時(shí)，父親loader優(yōu)先執(zhí)行l(wèi)oad動(dòng)作，父親load不了時(shí)，子類運(yùn)作。

2、鏈接階段：又分為三個(gè)小階段 校驗(yàn)，準(zhǔn)備，解析。

校驗(yàn)：實(shí)施字節(jié)碼文件的格式，語法等的校驗(yàn)。

準(zhǔn)備：對(duì)靜態(tài)變量申請(qǐng)存儲(chǔ)空間，并設(shè)置默認(rèn)的初始值。如：private static int a =2；那么在準(zhǔn)備階段a被設(shè)置為0；

解析：把方法區(qū)中的符號(hào)指針替換為直接引用。

3、初始化階段：對(duì)靜態(tài)變量進(jìn)行初始化，執(zhí)行靜態(tài)塊，創(chuàng)建類的實(shí)例。上述的a變量在初始化階段會(huì)被設(shè)置為2。

第一步：驗(yàn)證靜態(tài)變量和靜態(tài)塊的加載+鏈接（校驗(yàn)，準(zhǔn)備，解析）+初始化過程中值的變化。

 package com.chong.studyparalell.clazz.loader;

public class ClassLoaderDemo {
public static void main(String []args){
Test test2 = new Test();

System.out.println("Test2實(shí)例化結(jié)束"+test2.toString());

}
}

package com.chong.studyparalell.clazz.loader;

public class Test{

private static Test test1 = new Test();
private static int a = 2;
private static int b = 2;

static {
System.out.println("【Test類靜態(tài)塊】a=" + a);
}

public Test(){

System.out.println("【Test類構(gòu)造方法】a=" + a);
System.out.println("【Test類構(gòu)造方法】b=" + b);
System.out.println("【Test類實(shí)例】" + this.toString());
}

public static Test newInstance(){
return test1;
}
}

log輸出如下：

1 【Test類構(gòu)造方法】a=0
2 【Test類構(gòu)造方法】b=0
3 【Test類實(shí)例】com.chong.studyparalell.clazz.loader.Test@16c1857
4 【Test類靜態(tài)塊】a=2
5 【Test類構(gòu)造方法】a=2
6 【Test類構(gòu)造方法】b=2
7 【Test類實(shí)例】com.chong.studyparalell.clazz.loader.Test@1b1fd9c
8 Test2實(shí)例化結(jié)束com.chong.studyparalell.clazz.loader.Test@1b1fd9c

首先Test類在鏈接階段（準(zhǔn)備階段），a，b分別被設(shè)置默認(rèn)值0。

當(dāng)new Test()執(zhí)行后，

1）首先初始化Test類的三個(gè)靜態(tài)變量 test1,a,b。

初始化test1時(shí)，第一次調(diào)用構(gòu)造方法，此時(shí)a,b為0。對(duì)應(yīng)日志1,2行。

實(shí)例化test1，日志第3行。

test1初始化完成后，繼續(xù)初始化a,b，設(shè)為2。

接著初始化靜態(tài)塊 ，對(duì)應(yīng)日志第4行。

2）執(zhí)行Test類的構(gòu)造方法

因?yàn)閍,b已經(jīng)被初始化為2，所以執(zhí)行類的構(gòu)造方法時(shí)，會(huì)輸出a，b 為2。日志第5,6行。

實(shí)例化后輸出地址信息，日志第7行。

3）最終main方法里打出實(shí)例工作完成，日志第8行。

第二步，加入父類后，進(jìn)行確認(rèn)。

package com.chong.studyparalell.clazz.loader;

public class TestBase {

private static int base_a = 2;
private static int base_b = 2;

static {
System.out.println("【父類靜態(tài)塊】 base_a="+base_a);
}

public TestBase(){
System.out.println("【父類 構(gòu)造方法】base_a=" + base_a);
System.out.println("【父類 構(gòu)造方法】base_b=" + base_b);
System.out.println("【父類 實(shí)例】"+ this.toString());
}

}

package com.chong.studyparalell.clazz.loader;

public class Test extends TestBase{
內(nèi)容同第一步；
}

log輸出如下：

【父類靜態(tài)塊】 base_a=2

【父類 構(gòu)造方法】base_a=2

【父類 構(gòu)造方法】base_b=2

【父類 實(shí)例】com.chong.studyparalell.clazz.loader.Test@19ab8d

【Test類構(gòu)造方法】a=0

【Test類構(gòu)造方法】b=0

【Test類實(shí)例】com.chong.studyparalell.clazz.loader.Test@19ab8d

【Test類靜態(tài)塊】a=2

【父類 構(gòu)造方法】base_a=2

【父類 構(gòu)造方法】base_b=2

【父類 實(shí)例】com.chong.studyparalell.clazz.loader.Test@14dcfad

【Test類構(gòu)造方法】a=2

【Test類構(gòu)造方法】b=2

【Test類實(shí)例】com.chong.studyparalell.clazz.loader.Test@14dcfad

Test2實(shí)例化結(jié)束com.chong.studyparalell.clazz.loader.Test@14dcfad

可以發(fā)現(xiàn)父類的靜態(tài)變量，靜態(tài)塊，構(gòu)造方法首先被初始化。然后子類的靜態(tài)變量，靜態(tài)塊和構(gòu)造方法被初始化。

第三步：寫一個(gè)自定義的類加載器

 package com.chong.studyparalell.clazz.loader;


public class MyClassLoaderPilot {

public static void main(String[] args) {

try {
MyClassLoader classLoader = new MyClassLoader();
String filename = "com.chong.studyparalell.demon.DemonThreadDemo";

Object clazz = classLoader.loadCustomizeClass(filename);
System.out.println(clazz);

} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}

}

package com.chong.studyparalell.clazz.loader;

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;

public class MyClassLoader extends ClassLoader {

private String demoPath = "D:\\work\\temp\\";

public Class<?> loadCustomizeClass(String filename) throws ClassNotFoundException {

FileInputStream fis = null;
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
try {
// 1.獲取class文件的字節(jié)碼（二進(jìn)制數(shù)據(jù)）
String[] fileNames = filename.split("\\.");
fis = new FileInputStream(demoPath + fileNames[fileNames.length-1] +".class");
byte[] bytes = new byte[1024];
int len = 0;
while ((len = fis.read(bytes)) != -1) {
baos.write(bytes, 0, len);
}

} catch (Exception e) {
throw new ClassNotFoundException();
} finally {
try {
fis.close();
} catch (IOException e) {
throw new ClassNotFoundException();
}
}

byte[] paramArrayOfByte = baos.toByteArray();
// 2。把二進(jìn)制文件定義為class對(duì)象返回
return defineClass(filename, paramArrayOfByte, 0, paramArrayOfByte.length);
}
}

日志輸出如下：

class com.chong.studyparalell.demon.DemonThreadDemo

實(shí)際的跟著代碼走一遍，看看控制臺(tái)的輸出，用自己的思路虛擬著跟一跟，對(duì)于類的加載過程能夠認(rèn)識(shí)的更加清晰一些。

以上是“JVM中加載、鏈接、初始化的示例分析”這篇文章的所有內(nèi)容，感謝各位的閱讀！相信大家都有了一定的了解，希望分享的內(nèi)容對(duì)大家有所幫助，如果還想學(xué)習(xí)更多知識(shí)，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道！