JVM類的加載機制原理是什么

本篇文章給大家分享的是有關JVM類的加載機制原理是什么，小編覺得挺實用的，因此分享給大家學習，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲，話不多說，跟著小編一起來看看吧。

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一、JVM 類加載機制

JVM 類加載機制分為五個部分：加載，驗證，準備，解析，初始化，下面我們就分別來看一下這五個過程。

1. 加載：

加載是類加載過程中的第一個階段，這個階段會在內存中生成一個代表這個類的 java.lang.Class 對象，作為方法區(qū)這個類的各種數據的入口。注意這里不一定非得要從一個 Class 文件獲取，這里既

可以從 ZIP 包中讀?。ū热鐝?jar 包和 war 包中讀取），也可以在運行時計算生成（動態(tài)代理），也可以由其它文件生成（比如將 JSP 文件轉換成對應的 Class 類）。

2. 驗證：

這一階段的主要目的是為了確保 Class 文件的字節(jié)流中包含的信息是否符合當前虛擬機的要求，并且不會危害虛擬機自身的安全。

3. 準備：

準備階段是正式為類變量分配內存并設置類變量的初始值階段，即在方法區(qū)中分配這些變量所使用的內存空間。注意這里所說的初始值概念，比如一個類變量定義為：

public static int v = 8080;

實際上變量 v 在準備階段過后的初始值為 0 而不是 8080，將 v 賦值為 8080 的 put static 指令是程序被編譯后，存放于類構造器<client>方法之中。

但是注意如果聲明為：

public static final int v = 8080;

在編譯階段會為 v 生成 ConstantValue 屬性，在準備階段虛擬機會根據 ConstantValue 屬性將 v賦值為 8080。

4. 解析：

解析階段是指虛擬機將常量池中的符號引用替換為直接引用的過程。符號引用就是 class 文件中的：

1. CONSTANT_Class_info

2. CONSTANT_Field_info

3. CONSTANT_Method_info

等類型的常量。

符號引用：符號引用與虛擬機實現(xiàn)的布局無關，引用的目標并不一定要已經加載到內存中。各種虛擬機實現(xiàn)的內存布局可以各不相同，但是它們能接受的符號引用必須是一致的，因為符號引用的字面量形式明確定義在 Java 虛擬機規(guī)范的 Class 文件格式中。

直接引用：直接引用可以是指向目標的指針，相對偏移量或是一個能間接定位到目標的句柄。如果有了直接引用，那引用的目標必定已經在內存中存在。

5. 初始化：

初始化階段是類加載最后一個階段，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。到了初始階段，才開始真正執(zhí)行類中定義的 Java 程序代碼。

初始化階段是執(zhí)行類構造器<client>方法的過程。<client>方法是由編譯器自動收集類中的類變量的賦值操作和靜態(tài)語句塊中的語句合并而成的。虛擬機會保證子<client>方法執(zhí)行之前，父類的<client>方法已經執(zhí)行完畢，如果一個類中沒有對靜態(tài)變量賦值也沒有靜態(tài)語句塊，那么編譯器可以不為這個類生成<client>()方法。

注意以下幾種情況不會執(zhí)行類初始化：

1. 通過子類引用父類的靜態(tài)字段，只會觸發(fā)父類的初始化，而不會觸發(fā)子類的初始化。

2. 定義對象數組，不會觸發(fā)該類的初始化。

3. 常量在編譯期間會存入調用類的常量池中，本質上并沒有直接引用定義常量的類，不會觸發(fā)定義常量所在的類。

4. 通過類名獲取 Class 對象，不會觸發(fā)類的初始化。

5. 通過 Class.forName 加載指定類時，如果指定參數 initialize 為 false 時，也不會觸發(fā)類初始化，其實這個參數是告訴虛擬機，是否要對類進行初始化。

6. 通過 ClassLoader 默認的 loadClass 方法，也不會觸發(fā)初始化動作。

二、類加載器

1. 啟動類加載器(Bootstrap ClassLoader)

負責加載 JAVA_HOME\lib 目錄中的，或通過-Xbootclasspath 參數指定路徑中的，且被虛擬機認可（按文件名識別，如 rt.jar）的類。

2. 擴展類加載器(Extension ClassLoader)

負責加載 JAVA_HOME\lib\ext 目錄中的，或通過 java.ext.dirs 系統(tǒng)變量指定路徑中的類庫。

3. 應用程序類加載器(Application ClassLoader)：

負責加載用戶路徑（classpath）上的類庫。 JVM 通過雙親委派模型進行類的加載，當然我們也可以通過繼承 java.lang.ClassLoader實現(xiàn)自定義的類加載器。

三、雙親委派

當一個類收到了類加載請求，他首先不會嘗試自己去加載這個類，而是把這個請求委派給父類去完成，每一個層次類加載器都是如此，因此所有的加載請求都應該傳送到啟動類加載其中，只有當父類加載器反饋自己無法完成這個請求的時候（在它的加載路徑下沒有找到所需加載的Class），子類加載器才會嘗試自己去加載。

采用雙親委派的一個好處是比如加載位于 rt.jar 包中的類 java.lang.Object，不管是哪個加載器加載這個類，最終都是委托給頂層的啟動類加載器進行加載，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 Object 對象。

以上就是JVM類的加載機制原理是什么，小編相信有部分知識點可能是我們日常工作會見到或用到的。希望你能通過這篇文章學到更多知識。更多詳情敬請關注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道。

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