15.javase-基础加强-类加载

类加载

一.类加载过程
JVM 类加载机制分为五个部分:加载,验证,准备,解析,初始化,下面我们就分别来看一下这五个过程
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  1. 加载

加载是类加载过程中的一个阶段,这个阶段会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入口。注意这里不一定非得要从一个 Class 文件获取,这里既可以从 ZIP 包中读取(比如从 jar 包和
war 包中读取),也可以在运行时计算生成(动态代理),也可以由其它文件生成(比如将 JSP 文件转换成对应的 Class 类)。

  1. 验证

这一阶段的主要目的是为了确保 Class 文件的字节流中包含的信息是否符合当前虚拟机的要求,并且不会危害虚拟机自身的安全。

  1. 准备

准备阶段是正式为类变量分配内存并设置类变量的初始值阶段,即在方法区中分配这些变量所使用的内存空间。注意这里所说的初始值概念,比如一个类变量定义为:
public static int v = 8080; 实际上变量 v 在准备阶段过后的初始值为 0 而不是 8080,将 v 赋值为
8080 的 put static 指令是程序被编译后,存放于类构造器方法之中。 但是注意如果声明为: public
static final int v = 8080; 在编译阶段会为 v 生成 ConstantValue
属性,在准备阶段虚拟机会根据ConstantValue 属性将 v赋值为 8080。

  1. 解析

解析阶段是指虚拟机将常量池中的符号引用替换为直接引用的过程。符号引用就是 class 文件中 的

  1. CONSTANT_Class_info
  2. CONSTANT_Field_info
  3. CONSTANT_Method_info 等类型的常量。

4.1 符号引用

符号引用与虚拟机实现的布局无关,引用的目标并不一定要已经加载到内存中。各种虚拟机实现的内存布局可以各不相同,但是它们能接受的符号引用必须是一致的,因为符号引用的字面量形式明确定义在 Java 虚拟机规范的 Class 文件格式中。

4.3直接引用
直接引用可以是指向目标的指针,相对偏移量或是一个能间接定位到目标的句柄。如果有了直接引用,那引用的目标必定已经在内存中存在。

5.初始化

初始化阶段是类加载最后一个阶段,前面的类加载阶段之后,除了在加载阶段可以自定义类加载器以外,其它操作都由 JVM
主导。到了初始阶段,才开始真正执行类中定义的 Java 程序代码。

二.类加载器
(一)注意以下几种情况不会执行类初始化:

  1. 通过子类引用父类的静态字段,只会触发父类的初始化,而不会触发子类的初始化。
  2. 定义对象数组,不会触发该类的初始化。
  3. 常量在编译期间会存入调用类的常量池中,本质上并没有直接引用定义常量的类,不会触
    发定义常量所在的类。
  4. 通过类名获取 Class 对象,不会触发类的初始化。
  5. 通过 Class.forName 加载指定类时,如果指定参数 initialize 为 false 时,也不会触发类初
    始化,其实这个参数是告诉虚拟机,是否要对类进行初始化。
  6. 通过 ClassLoader 默认的 loadClass 方法,也不会触发初始化动作。

(二)类加载器的分类

  1. 启动类加载器(Bootstrap ClassLoader)

负责加载 JAVA_HOME\lib 目录中的,或通过-Xbootclasspath 参数指定路径中的,且被虚拟机认可(按文件名识别,如
rt.jar)的类。

  1. 扩展类加载器(Extension ClassLoader)

负责加载 JAVA_HOME\lib\ext 目录中的,或通过 java.ext.dirs 系统变量指定路径中的类库。

  1. 应用程序类加载器(Application ClassLoader):

负责加载用户路径(classpath)上的类库。JVM 通过双亲委派模型进行类的加载,当然我们也可以通过继承
java.lang.ClassLoader实现自定义的类加载器。

三个加载器的关系如图:
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类加载采用双亲委派模型

当一个类收到了类加载请求,他首先不会尝试自己去加载这个类,而是把这个请求委派给父类去完成,每一个层次类加载器都是如此,因此所有的加载请求都应该传送到启动类加载其中,只有当父类加载器反馈自己无法完成这个请求的时候(在它的加载路径下没有找到所需加载的Class),子类加载器才会尝试自己去加载。采用双亲委派的一个好处是比如加载位于 rt.jar 包中的类java.lang.Object,不管是哪个加载器加载这个类,最终都是委托给顶层的启动类加载器进行加载,这样就保证了使用不同的类加载器最终得到的都是同样一个
Object 对象。

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三.JVM的参数
-XX:+TraceClassLoading 查看类加载的过程
-XX:+PrintFlagsInitial 控制台显示参数情况
-XX:+PrintGCDetails 输出GC基本信息
-XX:+DoEscapeAnalysis +号表示开启逃逸分析
-XX:-DoEscapeAnalysis -号表示关闭逃逸分析
JDK中逃逸分析默认开启!
设置JVM中的堆最大内存,最小内存
最大堆-Xmx5m
最小堆-Xms5m

四.内部类的作用
1.内部类和外部类的加载时独立的,创建外部内并不会创建内部类,所以可以用来延迟加载数据
2.内部类可以用来在外部类的内部构建一个新的私有的对象,
比如链表Node对象 .hashMap的Entry对象等

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