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Java高级之虚拟机加载机制

来源：程序员人生发布时间：2016-06-20 17:00:17 阅读次数：3624次

本文来自http://blog.csdn.net/liuxian13183/ ，援用必须注明出处！

前两节我们探讨了Java类内存模块，文件结构，和Jvm的回收机制，今天我们再来探讨1下它的文件加载机制，都知道Jvm要加载的是2进制流，可以是.class文件情势，也能够是其他情势，总之依照它加载的标准来设计就不会有太大问题，以下主要就机制和标准两个问题分析1番

首先来讲Java类文件的加载机制，跟变量的加载机制类似，它先把Class文件加载入内存，再对数据进行验证、解析和初始化，终究构成虚拟机可以直接使用的Java类型。由于Java是采取JIT机制，所以加载时会比较慢，但优点也明显，具有高度灵活性，支持动态加载和动态连接。接下来就讲讲类的加载进程：

1个类加载的基本进程是依照下面的顺序来，但也有不严格依照这个顺序来的，也有打乱顺序来的，如动态加载就得先初始化再解析。

1、加载- 由虚拟机自行决定，但也有由于下面的阶段要履行而履行上面阶段的情况。这时候虚拟机会做3件事，第1、通过全限定名读取文件的2进制流，第2、把文件里的静态方法和变量放到方法区中，第3、生成1个对象放入堆中，作为访问入口。注意第1条，仅是读取2进制流，没说具体从甚么文件中读，也没说从哪里读，所以造就Java很强的扩大性，可以从Jar、Zip中，也能够从网络层、数据库层等。主要是对象和方法区的声明。

2、验证确保2进制流符合虚拟机的要求，不符合会报VerifyError。第1、文件格式验证，是不是有魔数，是不是符合Java文件的要求，详见：Java高级之类结构的认识；第2、元数据验证，是不是符合Java代码规范，如abstract类是不是直接被实例化，普通类有没有间接或直接父类Object等；第3、字节码验证，对数据流和控制流进行分析，保证不会做出危害虚拟机的行动，如是不是调用不存在的指令，是不是把父类赋值给子类，是不是把对象赋值给1个非此类型的对象等；第4、符号援用验证，主要是类、变量、方法描写是不是能找的到，如全限定名是不是能找到该文件，是不是具有可访问性等。主要对内部结构的判定

3、准备为类变量赋初值，通常为0值如静态变量，而不会为实例变量赋值。

4、解析将常量池中的符号援用转化为直接援用的进程。这里说的符号援用指变量类型，直接援用指可以直接定位到对象的句柄。类、方法、字段、接口解析，根据全限定名取得相干对象，拿到它的类型，若无对所在类访问权会抛出IllegalAccessError，无字段NoSuchFieldError,无方法NoSuchMethodError，是类不是接口会抛出IncompatibleClassChangeError

5、初始化根据程序要求加载类和必要的资源。有且唯一4种情况，需要主动初始化后才能履行接下来的操作，所以要先履行上面的4步。第1、有new或static关键字的类，new生成对象，static静态加载，这两个很明显要履行初始化了；第2、使用类有父类，这没办法了；第3、反射类里的方法，那肯定要初始化了对不对；第4、履行的主类，用main方法的类。其他被动初始化的情况不需要斟酌。

小例子：

public class SuperClass { static { System.out.println("SuperClass!!"); } public static int value = 1; }

public class SubClass extends SuperClass { static { System.out.println("SubClass!!"); } }

public class TestClassLoad { public static void main(String[] args) { System.out.println(SubClass.value); SuperClass superClass = new SubClass(); } }

SuperClass!! 1 SubClass!!

履行结果说明1个问题：子类调用父类变量的时候，子类仿佛没有初始化，由于此时的代码关系跟子类无关；子类初始化的时候，父类仿佛也没有再初始化，由于父类在当前方法体中已初始化过了。接口与类的父接口或类的唯1区分在于，接口初始化不会要求父接口，只有用到父接口才会初始化，一样的都会生成<clinit>类构造器。

这个时候加载类构造器<clinit>，会初始化类中所有变量，固然父类先于子类初始化

6、使用加载完以后，该怎样样调用怎样样调用，绘图啊，计算啊等等

7、卸载类不再被调用

两个类是不是相等，主要在于第1使用同1个加载器加载，第2全限定名地址1致

为何要提出上面的问题呢？接下来要讲讲虚拟机的1个加载机制。

在虚拟机的角度来看，有两种类加载器，1种叫系统加载器（Bootstrap ClassLoader），1种叫自定义加载器（extends ClassLoader），这类呢又分为两个，1种叫利用加载器，1种叫扩大类加载器，1般默许为前者；而我们的利用程序加载主要由上面3个加载器相互配合完成的。3者的关系如Application-->Extension-->Bootsrap，双亲委派机制是指两两以组合的方式，子加载器先去调用父加载器的方法，没找到目标对象再去用子加载器

伪代码以下：

loadClass(String name,boolean resolve){

Class c=findLoadedClass()

if(c==null){

try{

if(parent !=null)

c=parent.loadClass(name,false);

else

c=findBootstrapClassOrNull(name);

}catch(ClassNotFoundException e){ }

}

if(c==null)