JVM类加载机制学习笔记

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一、类的生命周期
加载(Loading)->验证(Verification)->准备(Preparation)->解析(Resolution)->初始化(Initialization)->使用(Using)->卸载(Unloading)

其中:

  1. 验证、准备、解析三个部分统称为连接(Linking)

  2. 加载、验证、准备、初始化和卸载这5个阶段的顺序是确定的,类的加载过程必须按照这种顺序按部就班地开始,而解析阶段则不一定:它在某些情况下可以在初始化阶段之后再开始,这是为了支持Java语言的运行时绑定(也称为动态绑定或晚期绑定)。

二、有且只有的必须立即对类进行“初始化”(加载、验证、准备自然需要在此之前开始)的五种情况:
  1. 遇到new、getstatic、putstatic或invokestatic这4条字节码指令时。生成这4条指令的最常见的Java代码场景是:使用new关键字实例化对象的时候、读取或设置一个类的静态字段(被final修饰、已在编译期把结果放入常量池的静态字段除外)的时候,以及调用一个类的静态方法的时候。
  2. 使用java.lang.reflect包的方法对类进行反射调用时。
  3. 当初始化一个类的时候,如果发现其父类还没有进行过初始化,则需要先触发其父类的初始化
  4. 当虚拟机启动时,用户需要指定一个要执行的主类(包含main()方法的那个类),虚拟机会先初始化这个主类。
  5. 当使用JDK1.7 的动态语言支持时,如果一个java.lang.invoke.MethodHandle 实例最后的解析结果REF_getStatic、REF_putStatic、REF_invokeStatic的方法句柄,并且这个方法句柄所对应的类没有进行过初始化,则需要先触发其初始化。

注:这五种场景中的行为称为对一个类进行主动引用,除此之外,其它所有引用类的方式都不会触发初始化,称为被动引用

三、双亲委派模型
对于任意一个类,都需要由加载它的类加载器和这个类本身一同确立其在Java虚拟机中的唯一性,每一个类加载器,都拥有一个独立的类名称空间。通俗点说:比较两个类是否“相等”,只有在这两个类是由同一个类加载器加载的前提下才有意义。

在这里插入图片描述

上图中展示的类加载器之间的这种层次关系,称为类加载器的双亲委派模型

  1. 要求:除了顶层的启动类加载器外,其余的类加载器都应当有自己的父类加载器。这里类加载器之间的父子关系一般不会以继承的关系来实现,而都是使用组合关系来复用父加载器的代码。
  2. 工作过程:如果一个类加载器收到了类加载的请求,它首先不会自己去尝试加载这个类,而是把这个请求委派给父类加载器去完成,每一个层次的类加载器都是如此,因此所有的加载请求最终都应该传送到顶层的启动类加载器中,只有当父加载器反馈自己无法完成这个加载请求时,子加载器才会尝试自己去加载。
  3. Java类随着它的类加载器一起具备了一种带有优先级的层次关系。例如类java.lang.Object,它存放在rt.jar之中,无论哪一个类加载器要加载这个类,最终都是委派给处在模型最顶端的启动类加载器进行加载,因此Object类在程序的各种类加载器环境中都是同一个类。

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