jvm类加载的过程

CoyPan 发布于2019-08-16 14:18 / 1096人阅读

摘要：这个阶段虚拟机会保证父类的方法会在子类的方法前执行，而且在多线程环境中，虚拟机会保证方法的同步。

一个类从加载到虚拟机到使用结束从虚拟机卸载包括了加载、验证、准备、解析、初始化、使用、卸载，即为一个类的生命周期

下面来看一下类加载的过程，即加载、验证、准备、解析、初始化5个阶段都做了什么事：

阶段1：加载

加载阶段虚拟机主要3件事：

通过类的全名获取其二进制字节流；

将字节流代表的静态结构转化为方法区识别的运行时数据结构；

在内存中实例化这个类的java.lang.Class对象（不一定在堆内存中的，HotSpot就将Class对象放在了方法区里），程序访问这个类在方法区中的类型数据时会通过这个类去访问；
以上三点虚拟机并不要求如何实现，只是一个规范，比如第一步，通过类全名获取其二进制流，动态代理技术是在运行时获取、JSP应用是根据jsp文件获取并生成对应的Class以及从ZIP包中获取（JAR、EAR、WA同理）等

阶段2：验证

验证阶段大体上会完成4个阶段的验证（文件格式验证、元数据验证、字节码验证、符号引用验证），以保证虚拟机中类的规范和安全。

文件格式验证，校验字节流是否复合Class文件的格式：

验证文件是否以魔数0xCAFEBABE(十六进制class文件中的前4个字节)开头；

主、次版本号(十六进制class文件中的第5、第6个字节）能否被当前版本的虚拟机处理；

常量池中是否有不被支持的类型；

指向常量的索引中是否指向了不存在的常量；

Class文件中各个部分以及文件本身是否有被删除或附加的其他信息；

......

元数据类型，校验语义是否符合Java语言规范的要求：

验证类是否有父类（除了java.lang.Object）；

验证父类是否继承了不可被继承的类；

如果不是抽象类，那么要判断是否实现了父类或接口的所要求实现的所有方法；

......

字节码验证，校验类的方法体，确定语义是否符合逻辑：

保证操作数栈中的数据类型与指令序列一致；

保证跳转指令不会跳到方法体外的字节码指令上；

保证方法体中的类型转换有效；

......

阶段3：准备

准备阶段是为类变量分配内存并设置类变量初始值的阶段

这里所说的初始值并不是指代码赋的值，而是数据类型的默认值，如public static int value = 123; 在准备阶段过后,value会被置为0,而不是123。
同时要注意，public static final int value = 123; 这种使用final修饰的变量，在准备阶段就会被赋值为123,而不是初始值。

阶段4：解析

解析阶段会将常量池内的符号引用转换为直接引用，关于符号引用和直接引用的解释如下：

符号引用：以一组符号来描述所引用的目，比如定义了在类IntF中定义了intValue = 123，接着让Test.foo中的a变量指向Intf.intValue:

    public class Test{
        public void foo(){
            int a = Intf.intValue;
        }
    }
    class Intf{
        public static int intValue = 123;
    }

编译代码之后我们用javap -verbose Test来查看class文件中的内容：

   Constant pool:
   #1 = Methodref          #4.#12         // java/lang/Object."":()V
   #2 = Fieldref           #13.#14        // Intf.intValue:I
   #3 = Class              #15            // Test
   #4 = Class              #16            // java/lang/Object
 // 省略部分代码...
  public void foo();
    descriptor: ()V
    flags: ACC_PUBLIC
    Code:
      stack=1, locals=2, args_size=1
         0: getstatic     #2                  // Field Intf.intValue:I
         3: istore_1
         4: return
      LineNumberTable:
        line 3: 0
        line 4:

可以看到常量池第2项是一个符号引用，指向了Intf.intValue

直接引用：就是我们常说的指针或者句柄，直接引用的目标一定会在虚拟机内存中存在。

阶段5：初始化

初始化阶段是类加载的最后一个阶段，主要执行类的方法（不同与方法，方法是在显式调用constructor时执行，而方法在初始化阶段就会执行），()方法会执行赋值操作和执行静态语句快中的内容，换句话说，如果代码中没有静态语句块和赋值操作，那么就可以没有()方法。
这个阶段虚拟机会保证父类的()方法会在子类的()方法前执行，而且在多线程环境中，虚拟机会保证()方法的同步。

参考文献：《深入理解Java虚拟机》 - 周志明

GPU云服务器云服务器类加载过程 Java类加载过程页面加载过程类加载

文章版权归作者所有，未经允许请勿转载,若此文章存在违规行为，您可以联系管理员删除。

转载请注明本文地址：https://www.ucloud.cn/yun/72915.html

JVM类加载过程 & 双亲委派模型

摘要：类加载过程双亲委派模型声明文章均为本人技术笔记，转载请注明出处类加载过程类加载机制将类描述数据从文件中加载到内存，并对数据进行，解析和初始化，最终形成被直接使用的类型。深入理解虚拟机高级特性与最佳实践加载加载阶段由类加载器负责，过程见类加载 JVM类加载过程 & 双亲委派模型声明文章均为本人技术笔记，转载请注明出处https://segmentfault.com/u/yzwall ...

happen 2019-08-14 18:06 评论0 收藏0
JVM实战---类加载的过程

任何程序都需要加载到内存才能与CPU进行交流同理, 字节码.class文件同样需要加载到内存中，才可以实例化类 ClassLoader的使命就是提前加载.class 类文件到内存中在加载类时，使用的是Parents Delegation Model(溯源委派加载模型) Java的类加载器是一个运行时核心基础设施模块，主要是在启动之初进行类的加载、链接、初始化 showImg(https://s...

bladefury 2019-08-19 10:24 评论0 收藏0
从一无所知到无所不知————jvm系列（1）

摘要：学习能更深入的理解这门语言，能理解语言底层的执行过程，深入到字节码层次。目录前言程序的运行 1.JVM类加载机制 ①一般在什么情况下会去加载一个类？也就是说，什么时候.class字节码文件中加载这个类到JVM内存里来？ ②验证、准备、初始化 ③初始化 2.类加载器和双亲委派机制 ...

Betta 2021-11-17 09:33 评论0 收藏0
JVM 的工作原理，层次结构以及 GC工作原理

摘要：执行引擎作用执行字节码，或者执行本地方法运行时数据区其实就是指在运行期间，其对内存空间的划分和分配。虽是读书笔记，但是如转载请注明出处https://uestc-dpz.github.io..拒绝伸手复制党 JVM Java 虚拟机 Java 虚拟机（Java virtual machine，JVM）是运行 Java 程序必不可少的机制。JVM实现了Java语言最重要的特征：即平台...

qqlcbb 2019-08-14 12:05 评论0 收藏0
JVM类加载过程分析及验证

摘要：类加载过程共分为加载验证准备解析初始化使用和卸载七个阶段这些阶段通常都是互相交叉的混合式进行的，通常会在一个阶段执行的过程中调用或激活另外一个阶段。 JVM类加载过程共分为加载、验证、准备、解析、初始化、使用和卸载七个阶段showImg(https://segmentfault.com/img/bV0D9R?w=634&h=203);这些阶段通常都是互相交叉的混合式进行的，通常会在一个...

zhangyucha0 2019-08-16 11:00 评论0 收藏0
学习JVM是如何从入门到放弃的？

摘要：而字节码运行在之上，所以不用关心字节码是在哪个操作系统编译的，只要符合规范，那么，这个字节码文件就是可运行的。好处防止内存中出现多份同样的字节码安全性角度特别说明类加载器在成功加载某个类之后，会把得到的类的实例缓存起来。前言只有光头才能变强 JVM在准备面试的时候就有看了，一直没时间写笔记。现在到了一家公司实习，闲的时候就写写，刷刷JVM博客，刷刷电子书。学习JVM的目的也很简单...

Joyven 2019-08-16 12:42 评论0 收藏0