java虚拟机原理:类加载过程详解 java虚拟机原理:类加载过程详解

一、Java 类加载过程

1、字节码编译
2、加载
3、连接
4、初始化

总结

一、Java 类加载过程

1、字节码编译

编写好 Java 源码 Student.java ,
使用 javac 将上述 Java 源码编译成 Class 字节码文件 Student.class ,

2、加载

加载 : 通过 " 类加载子系统 " 将该字节码文件 , 加载到 Java 虚拟机内存中的方法区 , 然后开始执行 " 连接 " 操作 ,
类加载时机 : Java 程序执行时 , 并不是一开始将所有的字节码文件都加载到内存中 , 而是用到时才进行加载 ;

通过 new 关键字创建实例对象 ;
通过 Class 反射获取类 ;
如 : Class.forName(“Xxx”) 获取类 ;
序列化 / 反序列化 ;
调用 clone 克隆对象 ;
有 main 函数的类 , 会默认自动加载 ;
调用子类 , 如果之前没有加载过父类 , 则自动加载父类 ;

3、连接

连接操作分为 3 3 3 个步骤 :

验证 : 对字节码文件进行校验 , 查看该字节码格式是否正确 , 如 : 是否以 0xCAFEBABE 开头 , 字段表 , 方发表 , 属性表等格式是否正确 , 进行校验 ;
校验示例 : 假设校验如下字节码数据 , 原始数据是【Java 虚拟机原理】Class 字节码二进制文件分析一 ( 字节码文件附加信息 | 魔数 | 次版本号 | 主版本号 | 常量池个数 ) 二、字节码文件示例章节中的 Java 源码 , Class 字节码 , 字节码附加信息 ;

在 Student 构造方法中 , 会调用到 1: invokespecial #1 父类构造方法 , 如果父类有有参的构造方法且没有声明无参构造方法 , 子类必须实现一个相同参数的构造方法 , 否则就会报错 ;

Constant pool:#1 = Methodref#4.#17// java/lang/Object."":()V{public Student(); descriptor: ()Vflags: ACC_PUBLICCode:stack=1, locals=1, args_size=10: aload_01: invokespecial #1// Method java/lang/Object."":()V4: returnLineNumberTable:line 1: 0}

准备 : 在该阶段 , 在方法区中 , 为类中的静态变量进行内存划分 , 并对这些静态变量进行默认值赋值 , 一般赋值 0 , null 等默认值 ; 即使静态变量 static int a = 5 已经有了赋值 , 但是在该阶段暂时给该静态变量赋值 0 ;
解析 : 将 " 常量池 " 中的 " 符号引用 " 转为 " 直接引用 " ;

符号引用 : 下面就是常量池中的符号引用 , 引用是以符号的形式表示出来的 , 这并不是内存中的引用 ; 直接引用是将 #1 = Methodref #4.#17 样式的符号引用转为指向内存地址的指针引用 ; JVM 线程栈的栈帧中的动态链接 , 就是持有的一个指向内存的指针 , 该指针指向栈帧对应方法在运行时常量池中的内存地址 ; 该内存地址是在方法区中的 ;

Constant pool:#1 = Methodref#4.#17// java/lang/Object."":()V#2 = Fieldref#3.#18// Student.name:Ljava/lang/String; #3 = Class#19// Student#4 = Class#20// java/lang/Object

( 分析的数据是【Java 虚拟机原理】Class 字节码二进制文件分析一 ( 字节码文件附加信息 | 魔数 | 次版本号 | 主版本号 | 常量池个数 ) 二、字节码文件示例章节中的 Java 源码 , Class 字节码 , 字节码附加信息 ; )

4、初始化

初始化 : 对变量进行指定赋值 ;
如 : 有静态变量 static int a = 5 , 在连接过程中的准备阶段 , 为该变量赋值默认值 0 ; 在初始化阶段 , 为其赋值代码中设置的真正的指定初始值 5 ;

总结借助下图理解类加载过程 ;