Java類加載機(jī)制有哪些內(nèi)容

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一：前言

Java語言的類型可以分為兩大類：基本類型和引用類型。

基本類型包括byte，short，int，long，float，double，boolean，char。

引用類型包括類，接口，數(shù)組類和泛型參數(shù)。由于泛型參數(shù)會(huì)在編譯過程中被擦除，因此Java虛擬機(jī)實(shí)際上只有前三種。在類，接口和數(shù)組類中，數(shù)組類是由Java虛擬機(jī)直接生成的，其它兩種則有對(duì)應(yīng)的字節(jié)流。

二：加載

1.加載，就是查找字節(jié)流，并且據(jù)此生成一個(gè)代表這個(gè)類的java.lang.Class對(duì)象的過程。注意這里字節(jié)流不一定非得要從一個(gè)Class文件獲取，這里既可以從ZIP包中讀取（比如從jar包和war包中讀?。部梢栽谶\(yùn)行時(shí)計(jì)算生成（動(dòng)態(tài)代理），也可以由其它文件生成（比如將JSP文件轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的Class類）。加載的信息存儲(chǔ)在JVM的方法區(qū)。

2.對(duì)于數(shù)組類來說，它并沒有對(duì)應(yīng)的字節(jié)流，而是由Java虛擬機(jī)直接生成的。對(duì)于其它的類來說，Java虛擬機(jī)則需要借助類加載器來完成查找字節(jié)流的過程。

3.類加載器有兩種，一種是啟動(dòng)類加載器，其它的類加載器都是java.lang.ClassLoader的子類。啟動(dòng)類加載器是由C++實(shí)現(xiàn)的，沒有對(duì)應(yīng)的Java對(duì)象，因此在Java中只能用null代替。除了啟動(dòng)類加載器之外，另外兩個(gè)重要的類加載器是擴(kuò)展類加載器和應(yīng)用類加載器，均由Java核心類庫(kù)提供。 啟動(dòng)類加載器加載最為基礎(chǔ)，最為重要的類，如JRE的lib目錄下jar包中的類；擴(kuò)展類加載器的父類是啟動(dòng)類加載器，它負(fù)責(zé)加載相對(duì)次要，但又通用的類，如JRE的lib/ext目錄下jar包中的類；應(yīng)用類加載器的父類加載器則是擴(kuò)展類加載器，它負(fù)責(zé)加載應(yīng)用程序路徑下的類。

4.JVM通過雙親委派模型進(jìn)行類的加載，當(dāng)然我們也可以通過繼承java.lang.ClassLoader實(shí)現(xiàn)自定義的類加載器。當(dāng)一個(gè)類加載器收到類加載任務(wù)，會(huì)先交給其父類加載器去完成，因此最終加載任務(wù)都會(huì)傳遞到頂層的啟動(dòng)類加載器，只有當(dāng)父類加載器無法完成加載任務(wù)時(shí)，才會(huì)嘗試執(zhí)行加載任務(wù)。

采用雙親委派的一個(gè)好處是比如加載位于rt.jar包中的類java.lang.Object，不管是哪個(gè)加載器加載這個(gè)類，最終都是委托給頂層的啟動(dòng)類加載器進(jìn)行加載，這樣就保證了使用不同的類加載器最終得到的都是同樣一個(gè)Object對(duì)象。

三：鏈接

鏈接，是指將創(chuàng)建成的類合并至Java虛擬機(jī)中，使之能夠執(zhí)行的過程。它分為驗(yàn)證，準(zhǔn)備和解析三個(gè)階段。

1.驗(yàn)證

 該階段的目的在于確保被加載類能夠滿足Java虛擬機(jī)的約束條件。

2.準(zhǔn)備

該階段的目的是為被加載類的靜態(tài)字段分配內(nèi)存，即在方法區(qū)中分配這些變量所使用的內(nèi)存空間。Java代碼中對(duì)靜態(tài)字段的具體初始化，則會(huì)在稍后的初始化階段中進(jìn)行。

3.解析

 在class文件被加載至Java虛擬機(jī)前，這個(gè)類無法知道其它類及其方法，字段所對(duì)應(yīng)的具體地址。甚至不知道自己方法，字段的地址。因此，每當(dāng)需要引用這些成員時(shí)，

Java編譯器會(huì)生成一個(gè)符號(hào)引用。在運(yùn)行階段，這個(gè)符號(hào)引用一般能夠無歧義地定位到具體目標(biāo)上。解析階段的目的，正是將這些符號(hào)引用解析為實(shí)際引用。如果符號(hào)引用

指向一個(gè)未被加載的類，或者未被加載類的字段或方法，那么解析將觸發(fā)這個(gè)類的加載。

四：初始化

1.初始化階段是類加載最后一個(gè)階段，前面的類加載階段之后，除了在加載階段可以自定義類加載器以外，其它操作都由JVM主導(dǎo)。到了初始階段，才開始真正執(zhí)行類中定義的Java程序代碼。

2.在 Java 代碼中，如果要初始化一個(gè)靜態(tài)字段，我們可以在聲明時(shí)直接賦值，也可以在靜態(tài)代碼塊中對(duì)其賦值。

如果直接賦值的靜態(tài)字段被 final 所修飾，并且它的類型是基本類型或字符串時(shí)，那么該字段便會(huì)被 Java 編譯器標(biāo)記成常量值（ConstantValue），其初始化直接由 Java 虛擬機(jī)完成。除此之外的直接賦值操作，以及所有靜態(tài)代碼塊中的代碼，則會(huì)被 Java 編譯器置于同一方法中，并把它命名為 < clinit >。

類加載的最后一步是初始化，便是為標(biāo)記為常量值的字段賦值，以及執(zhí)行 < clinit > 方法的過程。Java 虛擬機(jī)會(huì)通過加鎖來確保類的 < clinit > 方法僅被執(zhí)行一次。

只有當(dāng)初始化完成之后，類才正式成為可執(zhí)行的狀態(tài)。

3.JVM 規(guī)范枚舉類的初始化被觸發(fā)的情況：

a.當(dāng)虛擬機(jī)啟動(dòng)時(shí)，初始化用戶指定的主類；

b.當(dāng)遇到用以新建目標(biāo)類實(shí)例的 new 指令時(shí)，初始化 new 指令的目標(biāo)類；

c.當(dāng)遇到調(diào)用靜態(tài)方法的指令時(shí)，初始化該靜態(tài)方法所在的類；

d.當(dāng)遇到訪問靜態(tài)字段的指令時(shí)，初始化該靜態(tài)字段所在的類；

e.子類的初始化會(huì)觸發(fā)父類的初始化；

f.如果一個(gè)接口定義了 default 方法，那么直接實(shí)現(xiàn)或者間接實(shí)現(xiàn)該接口的類的初始化，會(huì)觸發(fā)該接口的初始化；

j.使用反射 API 對(duì)某個(gè)類進(jìn)行反射調(diào)用時(shí)，初始化這個(gè)類；

h.當(dāng)初次調(diào)用 MethodHandle 實(shí)例時(shí)，初始化該 MethodHandle 指向的方法所在的類。

到此，關(guān)于“Java類加載機(jī)制有哪些內(nèi)容”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實(shí)踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí)，快去試試吧！若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識(shí)，請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編會(huì)繼續(xù)努力為大家?guī)砀鄬?shí)用的文章！