java 类加载

 

加载

在加载阶段, 虚拟机需要完成以下3件事情:
1) 通过一个类的全限定名来获取定义此类的二进制字节流。
2) 将这个字节流所代表的静态存储结构转化为方法区的运行时数据结构。
3) 在内存中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象, 作为方法区这个类的各种数据的访问入口。
虚拟机规范的这3点要求其实并不算具体, 因此虚拟机实现与具体应用的灵活度都是相当大的。 例如“通过一个类的全限定名来获取定义此类的二进制字节流”这条, 它没有指明二进制字节流要从一个Class文件中获取, 准确地说是根本没有指明要从哪里获取、 怎样获取。虚拟机设计团队在加载阶段搭建了一个相当开放的、 广阔的“舞台”, Java发展历程中, 充满创造力的开发人员则在这个“舞台”上玩出了各种花样, 许多举足轻重的Java技术都建立在这一基础之上, 例如:从ZIP包中读取, 这很常见, 最终成为日后JAR、 EAR、 WAR格式的基础。从网络中获取, 这种场景最典型的应用就是Applet。

 验证

Java语言本身是相对安全的语言( 依然是相对于C/C++来说),使用纯粹的Java代码无法做到诸如访问数组边界以外的数据、 将一个对象转型为它并未实现的类型、 跳转到不存在的代码行之类的事情, 如果这样做了, 编译器将拒绝编译。 但前面已经说过, Class文件并不一定要求用Java源码编译而来, 可以使用任何途径产生, 甚至包括用十六进制编辑器直接编写来产生Class文件。 在字节码语言层面上, 上述Java代码无法做到的事情都是可以实现的,至少语义上是可以表达出来的。 虚拟机如果不检查输入的字节流, 对其完全信任的话, 很可能会因为载入了有害的字节流而导致系统崩溃, 所以验证是虚拟机对自身保护的一项重要工作。

验证阶段大致上会完成下面4个阶段的检验动作:

文件格式验证:

验证字节流是否符合Class文件格式的规范

元数据验证:

对类的元数据信息进行语义校验 

字节码验证:

主要目的是通过数据流和控制流分析,确定程序语义是合法的、 符合逻辑的。 

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符号引用验证:

符号引用验证可以看做是对类自身以外( 常量池中的各种符号引用) 的信息进行匹配性校验, 通常需要校验下列内容:符号引用中通过字符串描述的全限定名是否能找到对应的类。在指定类中是否存在符合方法的字段描述符以及简单名称所描述的方法和字段。符号引用中的类、 字段、 方法的访问性( private、 protected、 public、 default) 是否可被当前类访问。 

准备

准备阶段是正式为类变量分配内存并设置类变量初始值的阶段, 这些变量所使用的内存都将在方法区中进行分配。 

public static int value=123;   验证阶段value=零值
#因为这时候尚未开始执行任何Java方法, 而把value赋值为123的putstatic指令是程序被编译后, 存放于类构造器< clinit> ( ) 方法之中, 所以把value赋值为123的动作将在初始化阶段才会执行。
public static final int value=123; 验证阶段value=123
#如果类字段的字段属性表中存在ConstantValue属性, 那在准备阶段变量value就会被初始化为ConstantValue属性所指定的值。编译时Javac将会为value生成ConstantValue属性, 在准备阶段虚拟机就会根据ConstantValue的设置将value赋值为123

解析

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