JVM学习笔记1

类加载器ClassLoader

ClassLoader本身是一个类，是由启动类加载器来加载的（启动类加载器属于JVM内置的，不属于java实现，根据不同的虚拟机实现而实现，可能是C语言等）

加载类的过程

通过给定一个binary name：

• “java.lang.String”的字符串；
• ““com.jvm.Test$innerClass”代表Test类的内部类innerClass，中间用$隔开”；
• “com.csf.Test$innerClass$Child1$1” 代表Test的内部类innerClass的内部类Child的第一个内部类；
• “com.csf.Test$3$1” 代表Test的第三个内部类的第一个内部类；

ClassLoader会尝试根据给定的name去定位该资源（本身存在的类）或者尝试生成类的数据（运行期动态生成的类）
类加载到虚拟机内存中经历的几个阶段包括：
加载：将类的二进制数据加载进内存（方法区中），然后生成这个类的Class对象，
作为方法区中这个类的各种资源的访问入口（类似一个镜像），JVM虚拟机并没有固定该对象存放在哪，Class对象比较特殊，在HotSpot虚拟机而言，它存放在方法区中
每一个Class对象都会保留加载它的类加载器的引用，即可以通过
Class.getClassLoader（）获取到加载该类的类加载器
其中：数组类的Class对象并不是类加载器加载生成的，而是由JVM虚拟机运行期自动创建的，其中非原生类型的数据getClassLoader返回的是加载数组元素的类加载器，而原生类型并没有类加载器，返回null
JVM虚拟机并没有规定这个二进制数据从哪里来的，所以有很多种方式：

• 从压缩文件读取，常见的就是jar包依赖

• 从网络获取，applet技术

• 动态生成（Spring动态代理）

• 其他文件获取（JSP技术）

  连接：
  1、验证：对于加载进来的字节码文件进行必要的验证，比如魔数验证（JDK版本），class文件格式验证，class文件内容验证等等
  2、准备：为类的静态变量分配内存，并赋予一个初始值
  3、解析：将类的符号引用解析为直接引用
  初始化：对类的静态变量赋予正确的初始值

类的初始化时机

类的初始化需要类被主动使用，JVM虚拟机规范规定的有且仅有五种，类才会被初始化，其他情形都不能触发类的初始化：
1 遇到new、getstatic、putstatic、invokestatic字节码指令（对应的new对象、获取对象静态属性，赋值类的静态属性，调用类的静态方法）
2、使用java.lang.reflect包对类进行反射调用
3、当初始化一个类时，他的父类没有被初始化，则必须初始化其父类
4、指定为程序入口的那个类
5、当使用JDK1.7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 类没有被初始化时，则必须进行初始化
当调用的是类的常量，即final static修饰的变量时，并不会触发类的初始化，java编译期在编译期间会执行很多优化操作，这里就是常量优化，即把被调用的类的常量编译到自己的类的常量池中，使用时直接使用本类的那个常量
6、注意：**当类没有被主动使用时，即使类加载过程出现了ERROR错误，JVM虚拟机也不能进行异常提示，除非用户主动去使用该类，否则加载类出错，虚拟机也不会抛出异常**

如何去寻找类

在oracle的jvm中使用的是经典的双亲委托模型（该模型是JVM虚拟机规范推荐的，但不是强制的），当自己尝试去加载类时，会委托给他的父类去加载，当父类无法加载时，才有本身去尝试加载
loadclass这个方法用来去加载类：

• 它是一个同步方法
• 他首先会调用findLoadedclass方法区检查类是否被加载过了，没有？
• 调用父类的loadClass方法去尝试加载，如果没有父类，则会调用启动类加载器尝试加载
• 父类加载失败，就是调用自身的findClass方法去尝试加载
  当用户需要自定义类加载器时，需要实现的就是这个findClass方法，如何找到需要加载的类，以下是个人示例，仅供参考

protected Class findClass(String className)  throws ClassNotFoundException{
        byte[] data =  this.loadClassData(className);
        System.out.println("findClass invoke class："+className);
        System.out.println("findClass invoke classLoadName："+classLoaderName);
        return super.defineClass(className,data,0,data.length);
    }
    /**
     * 自定义class的二进制数据从哪里获取，写一个用户自定义的ClassLoader类，唯一需要实现的是，
     * 指定class数据的获取方式，获取到class 的二进制数据
     * @param binaryName
     * @return
     */
    private byte[] loadClassData(String binaryName ) {
        InputStream is = null;
        byte[] bytes = null ;
        ByteArrayOutputStream bos = null;
        binaryName = binaryName.substring(binaryName.lastIndexOf(".")+1);
        try{
            is = new FileInputStream(new File(this.path+binaryName +this.finaNameExtession ));
            bos = new ByteArrayOutputStream();
            int length ;
            while ( -1 != (length = is.read())){
                bos.write(length);
            }
            bytes = bos.toByteArray();
        }catch ( Exception e ){
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if ( null != is )
                    is.close();
                if ( null != bos )
                    bos.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return bytes;
    }