在《淺談Java虛擬機》這篇文章中，我們提到了JVM從操作系統(tǒng)方面來說，可以將其看做是一個進程，分別有類加載器子系統(tǒng)，執(zhí)行引擎子系統(tǒng)和垃圾收集子系統(tǒng)。這一篇文章就簡單的來談一下類加載器子系統(tǒng)中的類加載機制。

第一：什么叫做類加載機制

就是JVM把.class字節(jié)碼文件加載到內(nèi)存中，并對其數(shù)據(jù)進行校驗、準備、解析和初始化，最終形成能夠被JVM可以直接拿來使用的java類型的一個過程，叫做類加載。如圖示：

1：加載

(1)將.class字節(jié)碼文件加載到內(nèi)存中

(2)將靜態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(即數(shù)據(jù)存在于.class字節(jié)碼文件的結(jié)構(gòu))轉(zhuǎn)化為方法區(qū)(詳見《淺談Java虛擬機(二)》)中運行時的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(即數(shù)據(jù)存在于JVM時的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu))

(3)在堆中生成一個代表這個類的java.lang.Class對象，作為數(shù)據(jù)訪問的入口

(4)有一些類是已經(jīng)提前就被加載到了JVM中的，無需等到運行加載時才加載

2：連接

連接就是講java類的二進制代碼合并到java的運行狀態(tài)的過程

(1)驗證：確保加載的類符合JVM的規(guī)范與安全

(2)準備：為static變量在方法區(qū)中分配空間，設(shè)置變量的初始值。例如 static int a = 6,在此階段會將a被初始化為0。(此處特別注意：如果是 static final int a = 6,那么會在此階段將a的值初始化為6)

(3)解析：JVM將常量池中的符號引用轉(zhuǎn)化為直接引用。例如 "abc"為常量池中的一個值，直接會將"abc"替換成存在于內(nèi)存中的地址。

1)符號引用：符號引用與虛擬機實現(xiàn)的內(nèi)存布局無關(guān)，引用的目標并不一定已經(jīng)加載到內(nèi)存中。它是以一組符號來描述所引用的目標，符號可以是任何形式的字面量，只要使用時能無歧義的定位到目標即可。

2)直接引用：直接引用可以是直接指向目標的指針、相對偏移量或是一個能間接定位到目標的句柄。直接引用是與虛擬機實現(xiàn)的內(nèi)存布局相關(guān)的，如果有了直接引用，那么引用的目標必定已經(jīng)在內(nèi)存中存在。

3：初始化

初始化階段是類加載最后一個階段，前面的類加載階段之后，除了在加載階段可以自定義類加載器以外，其它操作都由JVM主導。到了初始階段，才開始真正執(zhí)行類中定義的Java程序代碼。

初始化階段是執(zhí)行類構(gòu)造器方法的過程，方法是由編譯器自動收集類中的類變量的賦值操作和靜態(tài)語句塊中的語句合并而成的。虛擬機會保證方法執(zhí)行之前，父類的方法已經(jīng)執(zhí)行完畢。

4：使用--- 正常使用

5：卸載 ---GC把無用對象從內(nèi)存中卸載

第二：類加載與初始化時機

1：類加載時機

當應用程序啟動的時候，因為內(nèi)存資源有限，為避免影響應用程序的正常運行，所有的類是不會被一次性加載的。

當User user = new User()的時候，一個類真正被加載的時機是在創(chuàng)建對象的時候，才會去執(zhí)行以上的五個過程，去加載類。大家都知道,java中的main方法是程序的入口，所以它最先加載的是擁有main方法的主線程的所在類。

2：類初始化時機

(1)主動引用(有類初始化過程)

1)new 一個對象。

2)調(diào)用類的靜態(tài)成員(除了final常量)和靜態(tài)方法

3)通過反射(reflect)對類進行調(diào)用

4) JVM啟動，main方法鎖在類被提前初始化

5)初始化一個類，如果其父類沒有被初始化，則先初始化父類

(2)被動引用(沒有類初始化過程)

1)當訪問一個靜態(tài)變量時，只有真正聲明這個變量的類才會被初始化

2)通過數(shù)組定義類的引用

3)final變量不會觸發(fā)此類的初始化，因為在其編譯階段就會存儲在常量池中

第三：類加載器

虛擬機設(shè)計團隊把加載動作放到JVM外部實現(xiàn)，以便讓應用程序決定如何獲取所需的類，JVM提供了3種類加載器：

(1)啟動類加載器(Bootstrap ClassLoader)：

負責加載 JAVA_HOME\lib 目錄中的，或通過-Xbootclasspath參數(shù)指定路徑中的，且被虛擬機認可(按文件名識別，如rt.jar)的類

(2)擴展類加載器(Extension ClassLoader)：

負責加載 JAVA_HOME\lib\ext 目錄中的，或通過java.ext.dirs系統(tǒng)變量指定路徑中的類庫

(3)應用程序類加載器(Application ClassLoader)：

負責加載用戶路徑(classpath)上的類庫

JVM通過雙親委派模型進行類的加載，當然我們也可以通過繼承java.lang.ClassLoader實現(xiàn)自定義的類加載器。

當一個類加載器收到類加載任務，會先交給其父類加載器去完成，因此最終加載任務都會傳遞到頂層的啟動類加載器，只有當父類加載器無法完成加載任務時，才會嘗試執(zhí)行加載任務。

采用雙親委派的一個好處是比如加載位于rt.jar包中的類java.lang.Object，不管是哪個加載器加載這個類，最終都是委托給頂層的啟動類加載器進行加載，這樣就保證了使用不同的類加載器最終得到的都是同樣一個Object對象。

jdk中的ClassLoader的源碼實現(xiàn)：protected synchronized Class> loadClass(String name,boolean resolve)throws ClassNotFoundException {// First, check if the class has already been loadedClass c = findLoadedClass(name);if (c ==null) {try {if (parent !=null) {c = parent.loadClass(name,false);}else {c = findBootstrapClass0(name);}}catch (ClassNotFoundException e) {// If still not found, then invoke findClass in order// to find the class.c = findClass(name);}2018-06-01 11:38

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的java虚拟机类加载机制浅谈_浅谈Java虚拟机（三）之类加载机制的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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