關(guān)于JVM類加載機制，這一篇就夠了

作者：JAVA架構(gòu) 2019-12-30 11:25:06

云計算

虛擬化 一個月沒更新了，這個月發(fā)生了太多的事情，導(dǎo)致更新的頻率大大降低，不管怎樣收拾心情，技術(shù)的研究不能落下!

 前言

一個月沒更新了，這個月發(fā)生了太多的事情，導(dǎo)致更新的頻率大大降低，不管怎樣收拾心情，技術(shù)的研究不能落下!

什么是jvm

平常我們編寫代碼都是編寫的.java文件，怎么部署到機器上運行呢?通過打jar包或者war包，然后部署運行。

如果看過jar包的內(nèi)容那么就能知道，我們寫的.java文件全部被編譯成了.class文件。

這里發(fā)生了很重要的一個步驟—— 編譯 ：將我們寫的程序翻譯成能被jvm讀懂的文件格式。

值得注意的是，每一個 類 都會被編譯成一個.class文件，包括內(nèi)部類等。也就是說每一個.class文件都只對應(yīng)我們代碼中的一個類。

類的生命周期

類被加載到j(luò)vm虛擬機內(nèi)存開始，到卸載出內(nèi)存為止，他的生命周期可以分為：加載->驗證->準備->解析->初始化->使用->卸載。

下面我們來對此一一說明：

加載

當(dāng)生成一個jar包以后，我們編寫的程序就全部編編譯成了jvm能讀懂的.class格式。此時就需要加載了，將我們的編譯好的.class文件加載到j(luò)vm中。此時就會有一個“類加載器”的概念。如下圖。

接下來一個問題，類加載器何時會將一個.class加載帶jvm?也就是說什么情況下會加載一個類?

一個jar包運行的時候會指定一個main()方法作為入口方法。首先就會將main()方法所在的類加載到j(luò)vm，當(dāng)代碼執(zhí)行遇到new的時候又繼續(xù)將該對象加載到j(luò)vm。

所以總結(jié)來說，就是在 你的代碼中需要用到這個類的時候 ，就會將其加載到j(luò)vm中。

驗證

這個不需要理解的太深，很直白的道理，不能什么阿貓阿狗都能被加載到j(luò)vm中，要不就亂套了。所以該階段就是來校驗加載進來的.class文件是否符合指定的規(guī)則。

有一個很有趣的就是，每個.class文件都很浪漫，因為每一個.class文件都是以8個十六進制的 0×CAFEBABE,翻譯過來就是咖啡寶貝。浪漫吧?在驗證階段的第一步就是檢查.class文件是否以咖啡寶貝來開頭的。

所以我們的流程圖可以更新為

準備

當(dāng)我們合法的把一個.class文件加載到j(luò)vm中后，此時就會進行一些準備工作。

首先為這個類分配內(nèi)存空間，然后為類變量(被static修飾的變量)賦值一個默認的初始值。但是如果類變量同時被final修飾的話，就不是賦值初始值而是 具體的值

用下面兩種情況來說明：

  
 
 
 

   
  
  
  
public class Student{
   
  
  
  
 private static int age = 18;
   
  
  
  
}
   
  
  
  
//此時就會為age變量分配內(nèi)存空間并且為其賦值 0 這個初始值。
   
  
  
  
public class Student{
   
  
  
  
 private static final int age = 18;
   
  
  
  
}
   
  
  
  
//age被final修飾，此時就會為age變量分配內(nèi)存空間并且為其賦值為 18 。
  
 
 
 

所以我們的流程圖可以更新為

解析

解析階段就是jvm將常量池的符號引用替換為直接引用。

簡單的來說就是我們編寫的代碼中，當(dāng)一個變量引用某個對象的時候，這個引用在.class文件中是以符號引用來存儲的。在解析階段就需要將其解析為直接引用。如果有了直接引用，那引用的目標(biāo)必定已經(jīng)在內(nèi)存中存在。

所以我們的流程圖可以更新為

初始化

在準備階段我們已經(jīng)為加載到j(luò)vm的類分配了內(nèi)存空間并且為類變量賦予了初始值。

而到了初始化階段，才真正開始執(zhí)行類中定義的java程序代碼。主要有以下步驟：

1. 為類的靜態(tài)變量賦予正確的初始值。
2. 執(zhí)行類的靜態(tài)代碼塊。

按照順序自上而下運行類中的變量賦值語句和靜態(tài)語句，并且只有類或接口被Java程序首次主動使用時才初始化他們。如果有父類，則首先按照順序運行父類中的變量賦值語句和靜態(tài)語句。

所以我們的流程圖可以更新為

總結(jié)

在一個靜態(tài)方法中我們是不能直接使用非靜態(tài)變量的。當(dāng)我們使用靜態(tài)方法的時候，僅僅是初始化了靜態(tài)方法所在的類，此時只有靜態(tài)變量是被賦了值而非靜態(tài)變量是沒有被賦值的。所以在靜態(tài)方法中是不能直接使用非靜態(tài)變量的。

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