JVM(3)—类加载子系统

JVM(3)—类加载子系统

类加载子系统负责从文件或者网络加载Class字节流，读取字节码中的信息，运行时存储到JVM内存中，任何Class字节流都要遵循JVM字节码规范。

类加载执行过程：1.加载。2.链接。3.初始化。

加载

1. 读取字节码二进制流。
2. 解析字节码二进制流的静态数据转换为运行时JVM方法区数据。
3. 生成java.lang.Class对象，放入堆中，作为方法区的访问入口。
4. 加载类过程中，父类先加载。

什么时候加载字节码？

1. new实例化。 A a = new A()
2. 反射。 Class.forName("")
3. 子类加载时父类先加载。
4. JVM启动时。包含main方法的主类。
5. 1.7动态类型语言支持。

链接

1. 验证：确保字节码符合虚拟机规范要求。

2. 准备：为类变量static赋予初始值。

public class A{
 public static int a = 100;   
}
// 准备阶段 a = 0 ，初始化阶段 a = 100。

3. 解析：将字节码符号引用转换为直接引用。包括类解析，字段解析，方法解析，接口解析。

即将字节码的静态字面关联（字符串，静态）转换为JVM内存中的动态指针关联（指针，动态）。

初始化

1. 执行类构造器方法<clinit>()。

2. <clinit>()方法用于完成类的初始化操作。

3. <clinit>()方法由编译器自动生成。

4. <clinit>()方法是对类（静态）变量赋值与执行static代码块。

5. 子类执行<clinit>()，会先执行父类<clinit>()。

6. 没有类（静态）变量和static代码块，就不会<clinit>()。

7. <clinit>()执行会加同步锁，保证<clinit>()只执行一次。

类加载器

1. 启动类加载器：C语言开发。加载Java核心类库。基于沙箱机制，只加载java、javax、sun包开头的类。
2. 扩展类加载器：Java语言编写，由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader实现。上级加载器为启动类加载器。
3. 应用程序类加载器：Java语言编写，由sun.misc.Launcher$AppClassLoader实现。上级加载器为扩展类加载器。是默认的类加载器。

自定义类加载器

1. 使用场景：字节码二进制流来自于网络，字节码文件不在指定的lib、ext、classpath路径下，需要对二进制流加工后才能得到字节码。
2. Class实例在JVM中是全局唯一的吗？

不同的类加载器加载同一个Class字节码文件后，在JVM中产生的类对象是不同的。

同一个类加载器，Class实例在JVM中才是全局唯一。

双亲委派机制

加载类时加载器逐级将加载任务向上委派至启动类加载器，然后逐级向下尝试加载，直至加载完成。

优点：保护了类不会被重复加载，禁止用户污染java开头的核心包。

package java;
public class Custom {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("java");
    }
}
// 沙箱机制，以java开头的包将拒绝加载
java.lang.SecurityException: Prohibited package name: java