Java类加载分析

Java类加载
一.类加载生命周期：

类加载生命周期包括加载，验证，准备，解析，初始化，使用，卸载。

 


 

 

二.加载：

*过程

1.获取定义此类的二进制字节流（使用类加载器）

2.把类信息存与方法区

3.在内存中（可以是Java堆或方法区）生成一个该类的java.lang.Class对象，作为方法区中该类信息的访问入口

*要点

1.非数组类由类加载器加载

2.数组类由虚拟机直接创建，如果数组类的类型是引用类型，则递归加载该类，如果是基本数据类型，则由引导类加载 器加载。

三.验证：（安全性）

1.文件格式验证:

1.验证字节流是否符合class文件格式的规范。如魔数开头，版本号等

2.这部分的验证是基于二进制字节流的验证，经过这部分验证后就加入方法区。

2.元数据验证：

1.这部分验证是根据Java语法规范进行验证。

3.字节码验证：

1.这部分同样是Java语言的验证，主要验证方法体，避免其做出危害虚拟机安全的事件。

4.符号引用的验证：

1.因为符号引用在后面会被转换为直接引用，用来调用其他类的方法等。所以符号引用的验证可以看做是对类相关 联的信息的验证。

四.准备：（类变量分配内存与初值）

为类变量在方法区分配内存并设置初始值。类变量指的是static修饰变量，对其赋的值不是程序里指定的值，而是0值。要注意的是实例变量不在这时候开辟内存，要在类的对象实例化的时候才在Java堆中分配内存。有一个特例，即如果有一个基本数据类型的static
final变量，则会在这时候赋上程序中指定的值。

 

五.解析：（将符号引用替换为直接引用）

1.类或接口的解析：

对于类或接口的解析又会触发其他类的加载。这里其他类的加载会先通过当前类的加载器去加载（涉及双亲机制）。

2.字段解析（字段就是类里面定义的成员变量）：

要查找类ClassA里的变量A，则先会在ClassA本身搜索，如果搜索不到就在该类实现的接口中搜索（从下到
上） 索不到就在该类的父类搜索（从下到上）。如果还搜索不到，就 会抛出java.lang.NoSuchFieldError异常。CassA的 实现的接口都有相同的子段而ClassA本身没有，则在编译器会拒绝编译。

3.类方法（不只是指static方法）解析：

要查找类ClassA里的方法a（），先在ClassA里查找，找不到则到其父类中
找（从下到上），否则再在接口中找， 在接口中找到，则说明a（）是一个未实现的接口方法，则抛出 java.lang.AbstractMethodError异常。如果连在接口 不到，则宣布查找失败，抛出java.lang.NoSuchMethodError异常。当然查找到后还有进行访问权限（public，private
的验证。

4.接口方法解析：

从下到上的接口进行搜索。

六.初始化：

1.类的初始化时机：（有且仅有如下5种情况需要初始化）

1遇到new，getstatic，putstatic，invokestatic这四条字节码指令时，如果该类还没加载，则进行初始化。而这四条字
现的场景为：new一个对象；读取或设置一个静态变量；调用一个类的静态方法；

2.使用放射的时候，如果类没有初始化，则触发其初始化。

3.当初始化一个类的时候，如果其父类还没初始化，则触发其父类的初始化。

4.当虚拟机启动时，主类（包含main（）的类）会先进行初始化
4000
。

5.使用JDK1.7动态语言时，解析结果的方法的类需要初始化。

除了上面5中情况会触发类的初始化，其他情况都不会触发类的初始化。如：1.通过子类引用父类的静态变量时，并不 会触发子类的初始化。2.常量（static
final修饰的变量）不属于定义它的类，而是在编译阶段存入调用类的常量池，所以 调用一个类里面定义的常量不会触发该类的初始化。3.当初始化一个类的时候如果其父类还没初始化，则父类会被初始 化，当是接口不同，只有真正使用到接口的时候（如引用接口中定义的常量），才会初始化该接口

2.类初始化所做的事：

1.执行类构造器<clinit>（）方法。clinit方法执行类中所有类变量（static）的赋值动作和静态语句块（static{}）

静态语句块可以正常访问在其之前的静态变量，但是只能对在其之后的静态变量赋值，而不能取值。

2.虚拟机会保证子类的<clinit>( )方法执行之前其父类的该方法先执行。所以父类的静态语句块会比子类的静态语句 先执行。

3.接口虽然不能有静态语句块，但是可以定义变量。所以接口也有<clinit>（）方法，与类不同的是，在执行接口的 <clinit>（）方法是不需要先执行其父接口的该方法，只有在需要使用时才会调用。

4.类的<clinit>（）方法在执行的时候会被加锁，一个类只能执行一次<clinit>（）方法，当多个线程同时要初始化一
个类时，只有一个线程在执行该类的<clinit>（）方法，其他线程阻塞，所以，当一个类的静态语句块里有很耗时的 操作，甚至是死循环时，其他线程都会长时间阻塞。

七.类的使用：只有初始化后的类才能使用。

 

八.类的卸载：

类在加载的时候会把类信息存放在方法区。而方法区也是有垃圾回收机制的，当一个类被回收时就是一个类的卸载 了。一个类在回收很严格，只有当一个类被评定为无用的类时才会被回收，只有同时满足一下3个条件才能算是无 用的类。（要注意，一个被被评定为无用不一定就会马上被回收）

1.该类的所以实例对象都被回收了，即Java堆里不存在该类的实例。

2.加载该类的ClassLoader已经被回收。

3.该类对应的java.lang.Class对象没有在如何地方被引用，无法在任何地方通过反射访问该类的方法。

 

九.类加载器：

两个类要被判为是同一个类，必须是来自同一个类文件，且是由同一个类加载器加载的。

1.双亲委派模型：



1.双亲委派，即类的加载要先由父 类加载器来加载，依次类推到启动类加载器。如果当排到当前类加载器来加载类 是无法加载，才交给其子 类加载器去加载。这样做的好处是，保证类具有优先级关系，即相同的类会被同一个类 加载器加载，如java.lang.Object类，不管在哪里加载该类，都会被启动类加载器加载，从而保证虚拟机里只有一个
java.lang.Object类，从而保证Java的基本体系。