Jvm加载class文件的原理机制是什么

java语言是一种具有动态性的解释性语言,类(class)只有被加载到jvm中后才能运行,当运行指定程序时,JVM会将编译生成的.class文件按照需求和一定的规则加载到内存中,并组织成为一个完整的java应用程序,这个加载过程是由类加载器完成的,具体来说,就是由ClassLoader和它的子类来实现的,类加载器本身也是一个类,其实质是把类文件从硬盘读取到内存中。

类的加载方式分为隐式加载与显示加载两种,隐式加载指的是程序在使用new等方式创建对象时,会隐式的调用类的加载器把对应的类加载到jvm中,显示的加载指的是通过直接调用class.forName()方法来把所需的类加载到jvm中。

任何一个工程项目都是由许多个类组成的,当程序启动时,只把需要的类加载到JVM中,其他类只有被使用到的时候才会被加载,采用这种方法,一方面可以加快加载速度,另外一方面可以节约程序运行过程中对内存的开销,此外,在java语言中,每个类或接口都对应一个class文件,这些文件可以被看成一个个可以被动态加载的单元,因此当只有部分类被修改时只需要重新编译变化的类即可,而不需要重新编译所有文件,因此加快了编译速度。

在java语言中,类的加载是动态的,它并不会一次性将所有的类全部加载后在运行,而是保证程序运行的基础类(列如基类)完全

加载到jvm中至于其他类,则在需要时才加载,在java语言中,可以把类分为三类,系统类,扩展类,和自定义类,java争对这三种不同的类,提供了三种类型的加载器,这三种加载器的关系如下

Bootstrap Loader   ----------负责加载系统类

ExtClassLoader  --------------负责加载扩展类

AppClassLoaer ---------------负责加载应用类(classpath指定的目录或jar中的类)

以上这三个类是如何协调工作来完成类的加载了,其实他们都是通过委托的方式实现的,具体而言,就是当有类需要被加载时,

类加载器会请求父类来完成这个载入工作,父类会使用其自己的搜索路径来搜索需要被载入的类,如果搜索不到,才会由子类按照其搜索路径来搜索待加载的类,下列可以充分说明类加载器的工作原理

package com.mayikt.handler.controller;

public class TestDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //调用Class类加载器
        ClassLoader clApp = TestDemo.class.getClassLoader();
        System.out.println(clApp);
        //掉用上一层Class加载器
        ClassLoader clExt = clApp.getParent();
        System.out.println(clExt);
        //调用根部Class加载器
        ClassLoader clBoot =  clExt.getParent();
        System.out.println(clBoot);
    }
}
//打印
E:\java\bin\java.exe "-javaagent:D:\Program Files\JetBrains\IntelliJ IDEA api\2.0.1.Final\validation-api-lang\2.6\commons-lang-2.6.jar com.mayikt.handler.controller.TestDemo
sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@7adf9f5f
null

从上述可以看出,TestDemo类时由AppClassLoader来加载的,另外需要说明的一点是,由于Bootstarap Loader时用C++语言来实现的,因此,在java语言中是看不到它的,所以此时程序会输出null.。

类加载的主要步骤分为以下三部

(一)装载。根据查找路径找到相应的class文件,然后导入。

 (二)链接。链接又可以分为三个小步骤,具体如下

  (1)检查。检查待加载的class文件的正确性

    (2)   准备。给类中的静态变量分配存储空间

  (3)解析。将符号引用转换成直接引用,(这一步是可选的)

(三)初始化。对静态变量和静态代码块执行初始化工作。

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转载自blog.csdn.net/sdgames/article/details/105010018
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