读书笔记：Java类的加载机制

前言

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正文

类加载的时机

类加载的整个生命周期：

加载 - 验证 - 准备 - 解析 - 初始化 - 使用 - 卸载

对于初始化阶段，虚拟机严格规定只有5种情况必须立即对类初始化：

1. 遇到new . getstatic、putstatic或invokestattic这4条字节码指令时，如果类没有初始化，则需要先触发其初始化。常见场景：使用new创建对象，读取或设置静态字段（被final修饰，已在编译期把结果放入常量池的静态字段除外）的时候，以及调用一个类的静态方法的时候。
2. 使用java.lang.reflect的方法对类进行反射调用的时候，如果类没有进行过初始化，则需要先触发初始化；
3. 当初始化一个类的时候，如果发现其父类还没有进行过初始化，则需要先触发其父类的初始化；
4. 当虚拟机启动时，用户需要指定一个要执行的主类（包含main方法的类），虚拟机会先初始化这个主类；
5. 当使用JDK 1.7的动态语言支持时，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初始化，则需要先触发其初始化。

类的加载过程

Java虚拟机中类的加载过程，也就是加载 - 验证 - 准备 - 解析 - 初始化，这5个阶段所执行的具体动作。

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；

验证

这一阶段的目的是为了确保Class文件的字节流中包含的信息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. 文件格式验证：验证字节流是否符合Class文件格式的规范，并且能够被当前版本的虚拟机处理；
2. 元数据验证：对字节码描述的信息进行语义解析，以保证其描述的信息符合Java语言规范的要求；
3. 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。在第二阶段对元数据信息中的数据类型做完校验后，这个阶段将会类的方法体进行校验分析，保证被校验类的方法在运行时不会做出危害虚拟机安全的事件。
4. 符号引用验证：对类自身以外（常量池中的各种符号的引用）的信息进行匹配性校验。

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分配。

解析

1. 类或接口的解析；
2. 字段解析；
3. 类方法解析；
4. 接口方法解析；

初始化

类初始化阶段是类加载过程的最后一步，前面的类加载过程中，除了在加载阶段用户应用程序可以通过自定义类加载器参与之外吗，其余动作完全由虚拟机主导和控制。到了初始化阶段买菜真正开始习性类中定义的Java程序代码

双亲委派模型

使用不同的类加载对于instanceof等操作符的判断有影响，例如加载同一个类，一个使用自定义类加载器，一个使用系统加载器，分别加载同一个类，互相判断instanceof返回false。

为了解决这一问题，JDK在1.2引入了双亲委派模型，加载一个类，优先使用父加载器，保证同一个类优先使用顶端的父加载器。