1 類加載器子系統的作用

• 類加載器子系統負責從文件系統或者網絡中加載 Class 文件，Class 文件在文件開關有特定的文件標識
• ClassLoader 只負責 Class 文件的加載，至于它是否可以運行，則由 Execution Engine（執行引擎）決定
• 加載的類信息存放于一塊稱為方法區的內存空間。除了類的信息外，方法區中還會存放運行時常量池信息，可能還包括字符串字面量和數字常量（這部分常量信息是 Class 文件中常量池部分的內存映射）

2 類的加載過程

加載 --> 鏈接（驗證、準備、解析） --> 初始化

2.1 加載

通過一個類的完全限定名獲取定義此類的二進制字節流

將這個字節流所代表的靜態存儲結構轉化為方法區的運行時數據結構

在內存中生成一個代表這個類的 java.lang.Class 對象，作為方法區這個類的各種數據的訪問入口

2.2 鏈接

2.2.1 驗證(Verify)

• 目的在于確保 Class 文件的字節流中包含信息符合當前虛擬機要求，保證被加載類的正確性，不會危害虛擬機自身安全
• 主要包括四種驗證：文件格式驗證、元數據驗證、字節碼驗證、符號引用驗證

2.2.2 準備(Prepare)

• 為類變量（靜態變量）分配內存并且設置該類變量的默認初始值，即零值
• 這里不包含用 final 修飾的 static，轉為 final 在編譯的時候就會分配了，準備階段會顯式初始化
• 這里不會為實例變量分配初始化，類變量會分配在方法區中，而實例變量是會隨著對象一起分配到 Java 堆中

2.2.3 解析(Resolve)

• 將常量池內的符號引用轉換為直接引用的過程
• 事實上，解析操作往往會伴隨著 JVM 在執行完初始化之后再執行
• 符號引用就是一組符號來描述所引用的目標。符號引用 的字面量形式明確定義在《Java 虛擬機規范》的 Class 文件格式中，直接引用就是直接指向目標的指針，相對偏移量或一個間接定位到目標的句柄
• 解析動作主要針對類或接口、字段、類方法、接口方法、方法類型等。對應常量池中的 CONSTANT_Class_info、CONSTANT_Fieldref_info、CONSTANT_Methodref_info 等

2.3 初始化

• 初始化階段就是執行類構造器方法 <clinit>() 的過程
• 此方法不需要定義，是 Java 編譯器自動收集類中的所有類變量的賦值動作和靜態代碼塊中的語句合并而來，如果沒有類變量和靜態代碼塊，是沒有 <clinit>() 方法的
• 構造器方法中指令按語句在源文件中出現的順序執行，例如：

public class ClassInitTest {static {num = 20;System.out.println(num); // 編譯不通過：非法的前向引用}private static int num = 10;public static void main(String[] args) {System.out.println(num); // 此處打印的值為 10} }

• <clinit>() 不同于類的構造器。（關聯：構造器是虛擬機視角下的 <init>() ）
• 若該類具有父類，JVM 會保證子類的 <clinit>() 已經執行完畢
• 虛擬機必須保證一個類的 <clinit>() 方法在多線程下被同步加鎖

總結

以上是生活随笔為你收集整理的JVM 学习二：类加载器子系统的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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