1.类加载器一:类的加载连接与初始化过程详解

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类的加载连接与初始化过程详解

在java代码中,类型的加载,连接与初始化过程都是在程序运行期间完成的

通俗来说,在runtime期间完成,但是,java本身是静态语言。java加载就是加载字节码,字节码文件本身可以被人为操作,java在此加载过程会对字节码进行校验。初始化就是对静态变量进行赋值。java可能会发生指令重排序(Instruction Reorder)。

  下面解释一下什么是指令重排序,一般来说,处理器为了提高程序运行效率,可能会对输入代码进行优化,它不保证程序中各个语句的执行先后顺序同代码中的顺序一致,但是它会保证程序最终执行结果和代码顺序执行的结果是一致的。

所以有可能加载连接初始化并不是按固定的顺序,只需最后结果一样即可。

类的加载:查找并加载类的二进制数据

类的加载指的是将类的.class文件中的二进制数据读入到内存中,将其放在运行时数据区的方法区内,然后在内存中创建一个java.lang.Class对象(规范并未说明class对象位于哪里,Hotspot虚拟机将其放在了方法区中)用来封装类在方法区内的数据结构

加载.class文件的方式、

1)从本地系统中直接加载

2)通过网络下载.class文件

3)从zip,jar等归档文件中加载.class文件

4)从专有数据库中提取.class文件

5)将java源文件动态编译为.class文件(动态代理,运行期出现;jsp转换为severlet,变为class)

连接:1)验证:确保被加载的类的正确性

         2)准备:为类的静态变量分配内存,并将其初始化为默认值

          比如public static int a=1,先分配内存,再赋值为0,而不是1

          3)解析:把类中的符号引用转换为直接引用

初始化:为类的静态变量赋予正确的初始值

在上面的例子中,此时初始化a才等于1

提供了更大的灵活性,增加了更多的可能性

类加载器:加载类的工具。classloader

java虚拟机在以下情况将结束生命周期:

1.执行System.exit()方法

2.程序正常执行结束

3.程序在执行过程中遇到了异常或错误而异常终止

4.由于操作系统出现错误而导致java虚拟机进程终止

类的使用与卸载

java程序对类的使用方式可分为两种

1)主动使用

主动使用分为七种情况

(1)创建类的实例

(2)访问某个类或接口的静态变量(助记符getstatic),或者对该静态变量赋值(助记符putstatic)

(3)调用类的静态方法(使用invokestatic助记符)

(4)反射(如Class.forName("com.test.Test"))

(5)初始化一个类的子类(初始化子类相当于也初始化了父类)

(6)java虚拟机启动时被标明为启动类的类(包含了main方法,程序的入口)(Java Test)

(7)JDK1.7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类的方式都被看做是对类的被动使用,都不会导致类的初始化(有可能加载连接,只是不会初始化)

2)被动使用

所有的java虚拟机实现必须在每个类或接口被java程序“首次主动使用”时才初始化他们


实例引入

可以发现,MyChild1中的static块并没有执行。这是什么原因呢?

main方法直接使用子类的str,调用父类的str,从而输出。但是子类的静态块并没有调用

我们对程序进行一些修改

解析:

对于静态字段来说,只有直接定义了该字段的类才会被初始化

当一个类在初始化时,要求其父类全部都已经初始化完毕了。每个类最多初始化一次

-XX:+TraceClassLoading,用于追踪类的加载信息并打印出来

对于第一种情况,str是在父类中定义,是被myparent1的主动使用,而被初始化,而上文说的

所有的java虚拟机实现必须在每个类或接口被java程序“首次主动使用”时才初始化他们

不主动使用,则不会被初始化。没有被初始化,就不会执行静态代码块。谁定义的静态变量,就表示对谁的主动使用

对于第二个例子,str2在子类中定义,所以其静态代码块一定会执行。上文中

(5)初始化一个类的子类(初始化子类相当于也初始化了父类)

也算主动使用,所以myparent1一定先行执行。

以第一个为例,我们对其使用-XX:+TraceClassLoading,用于追踪类的加载信息并打印出来

最先加载的是object

jvm常见参数配置:

-XX:+

-XX:-

-XX:

不加final结果

这是什么原因呢?

原因在于final赋值后不可改变,是个常量

常量在编译阶段会存入到这个常量的方法所在的类的常量池中,

本质上,调用类并没有直接引用到定义常量的类,因此并不会触发定义常量的类的初始化

final赋值后就被放入调用这个方法所在的类的常量池中,所以静态块不会执行

注意:这里指的是将常量存放到了mytest2的常量池中,之后mytext2与myparent2就没有任何关系了,甚至,我们可以将myparent2的class文件删除


jvm助记符:

ldc表示将int,float或是string类型的常量值从常量池中推送至栈顶

binpush表示将单字节(-128~127)的常量值推送至栈顶

sipush表示将一个短整型常量值(-32768~32767)推送至栈顶

iconst_1表示将int类型数字1推送至栈顶

iconst_2表示将int类型数字2推送至栈顶

最多到5

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