JVM实验二：类加载机制

一、类加载介绍

（1）加载

根据类的全限定名获取类的二进制流；

将类的静态数据结构转换成运行时数据结构；

生成class文件作为方法区的访问入口（个人理解：加载就是将静态的编译完成的class文件加载到方法区）

（2）验证

包括：文件格式验证/元数据验证/字节码验证/符号引用验证

（3）准备

为类变量赋初值

（4）解析

将符号引用转换为直接引用

（5）初始化

给类变量分配内存并赋初始值，执行静态代码块

 

二、实验---验证对象数组的加载状态

public class Singleton {
    private Singleton() {
    }

    private static class LazyHolder {
        static final Singleton INSTANCE = new Singleton();

        static {
            System.out.println("LazyHolder.");
        }
    }

    public static Object getInstance(boolean flag) {
        if (flag) return new LazyHolder[2];
        return LazyHolder.INSTANCE;
    }

    public static void main(String[] args) {
        getInstance(true);
        System.out.println("----");
        getInstance(false);
    }
}

上述的Java代码中，第14行新建LazyHolder对象数组，15行新建LazyHolder对象，接下来验证在执行第14行时LazyHolder类的加载情况

 

（1）验证是否加载

验证类是否加载只需要添加虚拟机参数    -XX:+TraceClassLoading //会打印加载日志

结论：加载了元素类

 

（2）验证是否“验证”

java -cp ./asmtools.jar org.openjdk.asmtools.jdis.Main Singleton\$LazyHolder.class > Singleton\$LazyHolder.jasm.1 

#将构造方法的栈大小设置为0，本来是1，用于存放this对象，如果存在“验证”阶段，代码将无法通过而爆出异常
awk 'NR==1,/stack 1/{sub(/stack 1/, "stack 0")} 1' Singleton\$LazyHolder.jasm.1 > Singleton\$LazyHolder.jasm

java -cp ./asmtools.jar org.openjdk.asmtools.jasm.Main Singleton\$LazyHolder.jasm

java -verbose:class Singleton

将字节码故意修改为错误的字节码，构造函数的栈大小设置为0，因为构造函数栈的0号参数默认是this实例对象，因此这样的字节码是无法通过验证的

 

 

 执行结果显示异常，因此显然此类已经被验证过了

结论：验证了元素类

 

 （3）验证初始化

执行Java代码，结果为：

----
LazyHolder.

显然并没有执行元素类的静态代码块

结论：没有初始化

 

（4）实验结论

在执行元素类的创建时，例如Object obj = new Object()

显然会执行类的加载、链接、初始化

 

在执行元素类数组的创建时，例如Object[] objs = new Object[1]

会执行类的加载、链接，但不会执行初始化