什么是JVM的類加載機(jī)制

這篇文章主要介紹“什么是JVM的類加載機(jī)制”，在日常操作中，相信很多人在什么是JVM的類加載機(jī)制問題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡單好用的操作方法，希望對(duì)大家解答”什么是JVM的類加載機(jī)制”的疑惑有所幫助！接下來，請(qǐng)跟著小編一起來學(xué)習(xí)吧！

JVM中類的生命周期包括7個(gè)階段，加載、準(zhǔn)備、驗(yàn)證、解析、初始化、使用、卸載。其中準(zhǔn)備、驗(yàn)證、解析被歸為連接階段。

加載

jvm在這個(gè)階段完成的工作

• 通過類名獲取類的二進(jìn)制字節(jié)流

• 將這個(gè)字節(jié)流所代表的靜態(tài)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為方法區(qū)的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

• 在堆中生成一個(gè)代表該類的java.lang.class對(duì)象，作為訪問類在方法區(qū)中數(shù)據(jù)的入口

在這個(gè)階段開發(fā)者可以控制二進(jìn)制字節(jié)流的獲取，也就是可以通過自定義的類加載器做自己定制化的操作。

驗(yàn)證

顧名思義，驗(yàn)證被加載的類的正確性。

• 文件格式驗(yàn)證：驗(yàn)證字節(jié)流是否符合Class文件格式的規(guī)范；例如：是否以 0xCAFEBABE開頭

• 元數(shù)據(jù)驗(yàn)證：對(duì)字節(jié)碼描述的信息進(jìn)行語義分析，以保證其描述的信息符合Java語言規(guī)范的要求

• 字節(jié)碼驗(yàn)證：通過數(shù)據(jù)流和控制流分析，確定程序語義是合法的、符合邏輯的。

• 符號(hào)引用驗(yàn)證：確保解析動(dòng)作能正確執(zhí)行

準(zhǔn)備

為類的 靜態(tài)變量分配內(nèi)存，并將其初始化為默認(rèn)值

• 只分配靜態(tài)變量內(nèi)存

• 初始化默認(rèn)值是類型的默認(rèn)值（即int:0、boolean:false...），不是代碼顯示設(shè)置的初始值

• 如果是final static修飾的變量則會(huì)賦值為代碼中的初始值（即：final static int val=3,這時(shí)val賦值為3，而不是0）

解析

把類中的符號(hào)引用轉(zhuǎn)換為直接引用符號(hào)引用就是一組符號(hào)來描述目標(biāo)（例如：ArrayList）。直接引用就是直接指向目標(biāo)的指針、相對(duì)偏移量或一個(gè)間接定位到目標(biāo)的句柄。

初始化

類變量的初始化

• 定義類變量時(shí)初始化

• 靜態(tài)代碼塊初始化

觸發(fā)類初始化的場(chǎng)景

• 創(chuàng)建類實(shí)例，即new對(duì)象

• 訪問靜態(tài)變量

• 訪問靜態(tài)方法

• 反射調(diào)用（即Class.forName("com.xxx.Obj")，Obj類被初始化）

• 子類被初始化則父類被初始化

類加載器

• 啟動(dòng)類加載器（BootStrap ClassLoader）：負(fù)責(zé)加載jrelib下或者-Xbootclasspath 參數(shù)指定的路徑下的能被jvm識(shí)別的類庫。開發(fā)者無法直接使用

• 拓展類加載器（Extension ClassLoader）：sun.misc.Launcher$ExtClassLoader,它負(fù)責(zé)加載 jrelibext目錄中，或者由 java.ext.dirs系統(tǒng)變量指定的路徑中的所有類庫。開發(fā)者可以直接使用。

• 應(yīng)用類加載器（Application ClassLoader）：sun.misc.Launcher$AppClassLoader,它負(fù)責(zé)加載用戶類路徑（ClassPath）所指定的類。開發(fā)者可以直接使用

• 自定義類加載器（Custom ClassLoader）：用戶可以自定義類加載器

雙親委派模型

雙親委派模型的實(shí)現(xiàn)，當(dāng)一個(gè)類加載器需要加載類時(shí)，會(huì)把這個(gè)任務(wù)委派給父級(jí)類加載器，依次向上，倒頂層啟動(dòng)類加載器為止，如果父級(jí)無法加載，再自己處理加載。雙親委派模型的好處是，保證同一類環(huán)境中只有一個(gè)相同的類。也就是說JVM中判斷是否是同一個(gè)類的條件是，是否相同的類加載器，類本身相同。代碼示例：

public class ClassLoaderTest {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException {
        // 使用ClassLoaderTest的類加載器加載本類

        Object obj1 = ClassLoaderTest.class.getClassLoader().loadClass("com.ognice.ClassLoaderTest").newInstance();
        System.out.println(obj1.getClass().getClassLoader());
        System.out.println(obj1 instanceof ClassLoaderTest);

        // 使用自定義類加載器加載本類
        ClassLoader customClassLoader = new ClassLoader() {
            @Override
            public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
                System.out.println("custom classloader loading " + name);
                String fileName = name.substring(name.lastIndexOf(".") + 1) + ".class";
                InputStream stream = getClass().getResourceAsStream(fileName);
                if (stream == null) {
                    return super.loadClass(name);
                }
                try {
                    byte[] b = new byte[stream.available()];
                    stream.read(b);
                    return defineClass(name, b, 0, b.length);
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                // 父級(jí)找class
                return super.loadClass(name);
            }
        };
        Object obj2 = customClassLoader.loadClass("com.ognice.ClassLoaderTest").newInstance();
        System.out.println(obj2.getClass().getClassLoader());
        System.out.println(obj2 instanceof ClassLoaderTest);
    }

}

執(zhí)行結(jié)果

sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
true
custom classloader loading com.ognice.ClassLoaderTest
custom classloader loading java.lang.Object
custom classloader loading java.lang.ClassLoader
custom classloader loading com.ognice.ClassLoaderTest$1
com.ognice.ClassLoaderTest$1@277c0f21
false

到此，關(guān)于“什么是JVM的類加載機(jī)制”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！