JVM之类加载器

分手后的思念是犯贱 2022-07-15 05:09 230阅读 0赞

类从被加载到虚拟机内存中开始，到卸载出内存为止，它的整个生命周期包括：加载、验证、准备、解析、初始化、使用和卸载七个阶段。它们开始的顺序如下图所示：

![classonload.png][]

**1.类的加载过程  **

JVM将类加载过程分为三个步骤：装载（Load），链接（Link）和初始化(Initialize)链接又分为三个步骤，如下图所示：

![0_131691377413Tr.gif][]

1) 装载：查找并加载类的二进制数据；

2)链接：

> 验证：确保被加载类的正确性；
> 
> 准备：为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值；
> 
> 解析：把类中的符号引用转换为直接引用；

3)初始化：为类的静态变量赋予正确的初始值；

那为什么我要有验证这一步骤呢？首先如果由编译器生成的class文件，它肯定是符合JVM字节码格式的，但是万一有高手自己写一个class文件，让JVM加载并运行，用于恶意用途，就不妙了，因此这个class文件要先过验证这一关，不符合的话不会让它继续执行的，也是为了安全考虑吧。

准备阶段和初始化阶段看似有点牟盾，其实是不牟盾的，如果类中有语句：private static int a = 10，它的执行过程是这样的，首先字节码文件被加载到内存后，先进行链接的验证这一步骤，验证通过后准备阶段，给a分配内存，因为变量a是static的，所以此时a等于int类型的默认初始值0，即a=0,然后到解析（后面在说），到初始化这一步骤时，才把a的真正的值10赋给a,此时a=10。

**2. 类的初始化**

类什么时候才被初始化：

> 1）创建类的实例，也就是new一个对象
> 
> 2）访问某个类或接口的静态变量，或者对该静态变量赋值
> 
> 3）调用类的静态方法
> 
> 4）反射（Class.forName("com.lyj.load")）
> 
> 5）初始化一个类的子类（会首先初始化子类的父类）
> 
> 6）JVM启动时标明的启动类，即文件名和类名相同的那个类

只有这6中情况才会导致类的类的初始化。

类的初始化步骤：

1）如果这个类还没有被加载和链接，那先进行加载和链接

2）假如这个类存在直接父类，并且这个类还没有被初始化（注意：在一个类加载器中，类只能初始化一次），那就初始化直接的父类（不适用于接口）

3)加入类中存在初始化语句（如static变量和static块），那就依次执行这些初始化语句。

**3.类的加载**

类的加载指的是将类的.class文件中的二进制数据读入到内存中，将其放在运行时数据区的方法区内，然后在堆区创建一个这个类的[Java][].lang.Class对象，用来封装类在方法区类的对象。看下面2图

![0_1285381395C6iW.gif][]

![0_1316916841uQvx.gif][]

类的加载的最终产品是位于堆区中的Class对象  
        Class对象封装了类在方法区内的[数据结构][Link 1]，并且向Java程序员提供了访问方法区内的数据结构的接口

加载类的方式有以下几种：

>  1）从本地系统直接加载
> 
> 2）通过网络下载.class文件
> 
> 3）从zip，jar等归档文件中加载.class文件
> 
> 4）从专有[数据库][Link 2]中提取.class文件
> 
> 5）将Java源文件动态编译为.class文件（服务器）
> 
>

**4.加载器**

**来自[http://blog.csdn.net/cutesource/article/details/5904501][http_blog.csdn.net_cutesource_article_details_5904501]**

JVM的类加载是通过ClassLoader及其子类来完成的，类的层次关系和加载顺序可以由下图来描述：

![0_1285421756PHyZ.gif][]

1）Bootstrap ClassLoader

负责加载$JAVA\_HOME中jre/lib/rt.jar里所有的class，由C++实现，不是ClassLoader子类

2）Extension ClassLoader

负责加载java平台中扩展功能的一些jar包，包括$JAVA\_HOME中jre/lib/\*.jar或-Djava.ext.dirs指定目录下的jar包

3）App ClassLoader

负责记载classpath中指定的jar包及目录中class

4）Custom ClassLoader

属于应用程序根据自身需要自定义的ClassLoader，如tomcat、jboss都会根据j2ee规范自行实现ClassLoader

加载过程中会先检查类是否被已加载，检查顺序是自底向上，从Custom ClassLoader到BootStrap ClassLoader逐层检查，只要某个classloader已加载就视为已加载此类，保证此类只所有ClassLoader加载一次。而加载的顺序是自顶向下，也就是由上层来逐层尝试加载此类。

[classonload.png]: /images/20220715/07929f60a5b54a119d03c06896ed5397.png
[0_131691377413Tr.gif]: /images/20220715/a0493fe94e2a4dedb53984f91fb038ec.png
[Java]: http://lib.csdn.net/base/javaee
[0_1285381395C6iW.gif]: /images/20220715/bce2ebb569844973b568468a05be68e9.png
[0_1316916841uQvx.gif]: /images/20220715/e69fb2f6093f4afda0ef3e1b2fc9cc08.png
[Link 1]: http://lib.csdn.net/base/datastructure
[Link 2]: http://lib.csdn.net/base/mysql
[http_blog.csdn.net_cutesource_article_details_5904501]: http://blog.csdn.net/cutesource/article/details/5904501
[0_1285421756PHyZ.gif]: /images/20220715/fb42cbbf0c61440da02542bcb38f84c0.png