java虛擬機(jī)原理:類加載過程詳解

更新時(shí)間：2021年09月09日 08:43:43 作者：韓曙亮

這篇文章主要介紹了Java中類加載過程全面解析，具有一定參考價(jià)值，需要的朋友可以了解下，希望能夠給你帶來幫助

一、Java 類加載過程

1、字節(jié)碼編譯

編寫好 Java 源碼 Student.java ,

使用 javac 將上述 Java 源碼編譯成 Class 字節(jié)碼文件 Student.class ,

2、加載

加載 : 通過 " 類加載子系統(tǒng) " 將該字節(jié)碼文件 , 加載到 Java 虛擬機(jī)內(nèi)存中的方法區(qū) , 然后開始執(zhí)行 " 連接 " 操作 ,

類加載時(shí)機(jī) : Java 程序執(zhí)行時(shí) , 并不是一開始將所有的字節(jié)碼文件都加載到內(nèi)存中 , 而是用到時(shí)才進(jìn)行加載 ;

通過 new 關(guān)鍵字創(chuàng)建實(shí)例對象 ;
通過 Class 反射獲取類 ;
如 : Class.forName(“Xxx”) 獲取類 ;
序列化 / 反序列化 ;
調(diào)用 clone 克隆對象 ;
有 main 函數(shù)的類 , 會默認(rèn)自動加載 ;
調(diào)用子類 , 如果之前沒有加載過父類 , 則自動加載父類 ;

3、連接

連接操作分為 3 3 3 個(gè)步驟 :

驗(yàn)證 : 對字節(jié)碼文件進(jìn)行校驗(yàn) , 查看該字節(jié)碼格式是否正確 , 如 : 是否以 0xCAFEBABE 開頭 , 字段表 , 方發(fā)表 , 屬性表等格式是否正確 , 進(jìn)行校驗(yàn) ;
校驗(yàn)示例 : 假設(shè)校驗(yàn)如下字節(jié)碼數(shù)據(jù) , 原始數(shù)據(jù)是【Java 虛擬機(jī)原理】Class 字節(jié)碼二進(jìn)制文件分析一 ( 字節(jié)碼文件附加信息 | 魔數(shù) | 次版本號 | 主版本號 | 常量池個(gè)數(shù) ) 二、字節(jié)碼文件示例章節(jié)中的 Java 源碼 , Class 字節(jié)碼 , 字節(jié)碼附加信息 ;

在 Student 構(gòu)造方法中 , 會調(diào)用到 1: invokespecial #1 父類構(gòu)造方法 , 如果父類有有參的構(gòu)造方法且沒有聲明無參構(gòu)造方法 , 子類必須實(shí)現(xiàn)一個(gè)相同參數(shù)的構(gòu)造方法 , 否則就會報(bào)錯(cuò) ;

Constant pool:
   #1 = Methodref          #4.#17         // java/lang/Object."<init>":()V
{
  public Student();
    descriptor: ()V
    flags: ACC_PUBLIC
    Code:
      stack=1, locals=1, args_size=1
         0: aload_0
         1: invokespecial #1                  // Method java/lang/Object."<init>":()V
         4: return
      LineNumberTable:
        line 1: 0
}

準(zhǔn)備 : 在該階段 , 在方法區(qū) 中 , 為類中的靜態(tài)變量進(jìn)行內(nèi)存劃分 , 并對這些靜態(tài)變量進(jìn)行默認(rèn)值賦值 , 一般賦值 0 , null 等默認(rèn)值 ; 即使靜態(tài)變量 static int a = 5 已經(jīng)有了賦值 , 但是在該階段暫時(shí)給該靜態(tài)變量賦值 0 ;
解析 : 將 " 常量池 " 中的 " 符號引用 " 轉(zhuǎn)為 " 直接引用 " ;

符號引用 : 下面就是常量池中的符號引用 , 引用是以符號的形式表示出來的 , 這并不是內(nèi)存中的引用 ; 直接引用是將 #1 = Methodref #4.#17 樣式的符號引用轉(zhuǎn)為指向內(nèi)存地址的指針引用 ; JVM 線程棧的棧幀中的動態(tài)鏈接 , 就是持有的一個(gè)指向內(nèi)存的指針 , 該指針指向棧幀對應(yīng)方法在運(yùn)行時(shí) 常量池中的內(nèi)存地址 ; 該內(nèi)存地址是在方法區(qū) 中的 ;

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

( 分析的數(shù)據(jù)是【Java 虛擬機(jī)原理】Class 字節(jié)碼二進(jìn)制文件分析一 ( 字節(jié)碼文件附加信息 | 魔數(shù) | 次版本號 | 主版本號 | 常量池個(gè)數(shù) ) 二、字節(jié)碼文件示例章節(jié)中的 Java 源碼 , Class 字節(jié)碼 , 字節(jié)碼附加信息 ; )