jvm类加载子系统

jvm类加载子系统

类加载子系统作用

1.类加载子系统负责从文件系统或者网络中加载class文件，class文件在文件开头有特定的文件标识即16进制CA FE BA BE；

2.加载后的Class类信息存放于一块成为方法区的内存空间。除了类信息之外，方法区还会存放运行时常量池信息，可能还包括字符串字面量和数字常量（这部分常量信息是Class文件中常量池部分的内存映射）

JVM内存结构图：其中类加载器的工作范围只限于下图的左半部分，不包含调用构造器实例化对象

https://img2020.cnblogs.com/blog/1846149/202004/1846149-20200401105500017-801589677.png

3.ClassLoader只负责class文件的加载，至于它是否可以运行，则由Execution Engine决定

4.如果调用构造器实例化对象，则其实例存放在堆区

加载模块

1.通过一个类的全限定明获取定义此类的二进制字节流；

2.将这个字节流所代表的的静态存储结构转化为方法区的运行时数据；

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

链接模块分为三块，即验证、准备、解析

验证

1.目的在于确保Class文件的字节流中包含信息符合当前虚拟机要求，保证被加载类的正确性，不会危害虚拟机自身安全。

2.主要包括四种验证，文件格式验证，源数据验证，字节码验证，符号引用验证。

准备

1.为类变量分配内存并且设置该类变量的默认初始值，即零值；

2.这里不包含用final修饰的sttic，因为final在编译的时候就会分配了，准备阶段会显式初始化；

3.之类不会为实例变量分配初始化，类变量会分配在方法去中，而实例变量是会随着对象一起分配到java堆中。

解析

1.将常量池内的符号引用转换为直接引用的过程。

2.事实上，解析操作网晚会伴随着jvm在执行完初始化之后再执行

3.符号引用就是一组符号来描述所引用的目标。符号应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。直接引用就是直接指向目标的指针、相对偏移量或一个间接定位到目标的句柄

4.解析动作主要针对类或接口、字段、类方法、接口方法、方法类型等。对应常量池中的CONSTANT_Class_info/CONSTANT_Fieldref_info、CONSTANT_Methodref_info等。

初始化模块，初始化阶段就是执行类构造器方法clinit（）的过程

1.clinit()即“class or interface initialization method”，注意他并不是指构造器init()

2.此方法不需要定义，是javac编译器自动收集类中的所有类变量的赋值动作和静态代码块中的语句合并而来。

JVM中表示两个class对象是否为同一个类

1.在jvm中表示两个class对象是否为同一个类存在的两个必要条件

类的完整类名必须一致，包括包名

即使类的完整类名一致，同时要求加载这个类的ClassLoader（指ClassLoader实例对象）必须相同；是引导类加载器、还是定义类加载器

2.换句话说，在jvm中，即使这两个类对象（class对象）来源同一个Class文件，被同一个虚拟机所加载，但只要加载它们的ClassLoader实例对象不同，那么这两个类对象也是不相等的.

3.对类加载器的引用，JVM必须知道一个类型是有启动类加载器加载的还是由用户类加载器加载的。如果一个类型由用户类加载器加载的，那么jvm会将这个类加载器的一个引用作为类型信息的一部分保存在方法区中。当解析一个类型到另一个类型的引用的时候，JVM需要保证两个类型的加载器是相同的。

java程序对类的使用方式分为：主动使用和被动使用，即是否调用了clinit()方法

主动使用在类加载系统中的第三阶段initialization即初始化阶段调用了clinit()方法

而被动使用不会去调用

主动使用，分为七种情况

1.创建类的实例

2.访问某各类或接口的静态变量，或者对静态变量赋值

3.调用类的静态方法

4.反射 比如Class.forName(com.dsh.jvm.xxx)

5.初始化一个类的子类

6.java虚拟机启动时被标明为启动类的类

7.JDK 7 开始提供的动态语言支持：java.lang.invoke.MethodHandle实例的解析结果REF_getStatic、REF_putStatic、REF_invokeStatic句柄对应的类没有初始化，则初始化

7 开始提供的动态语言支持：java.lang.invoke.MethodHandle实例的解析结果REF_getStatic、REF_putStatic、REF_invokeStatic句柄对应的类没有初始化，则初始化

除了以上七种情况，其他使用java类的方式都被看作是对类的被动使用，都不会导致类的初始。
参考文章：https://www.cnblogs.com/yanl55555/p/12611133.html