Java類(lèi)加載過(guò)程梳理，一篇搞定
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來(lái)自：blog.csdn.net/hsz2568952354/article/details/96763284
最近在看Java虛擬機(jī)，正好看到類(lèi)加載這塊，所以簡(jiǎn)單記錄下所學(xué)到的知識(shí)，作為筆記。
首先，我們編寫(xiě)好的Java代碼，經(jīng)過(guò)編譯變成.class文件，然后類(lèi)加載器把.class字節(jié)碼文件加載到JVM中，接著執(zhí)行我們的代碼，最后將類(lèi)卸載出JVM。而從類(lèi)加載到虛擬機(jī)到卸載出虛擬機(jī)的這一整個(gè)生命周期總共可以分為7個(gè)步驟，分別為加載、驗(yàn)證、準(zhǔn)備、解析、初始化、使用和卸載，其中驗(yàn)證、準(zhǔn)備和解析又稱(chēng)為連接階段。接下來(lái)簡(jiǎn)單介紹下各個(gè)階段是干嘛的。
加載是“類(lèi)加載”的第一個(gè)階段，就是將需要用到的類(lèi)對(duì)應(yīng)的.class字節(jié)碼文件加載到虛擬機(jī)內(nèi)存，并在方法區(qū)中生成一個(gè)java.lang.Class對(duì)象，作為程序訪問(wèn)這個(gè)類(lèi)的各種數(shù)據(jù)的訪問(wèn)入口。
public?class?Test?{
????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????User?user?=?new?User();
????}
}
看一下上面這段代碼，經(jīng)過(guò)編譯會(huì)生成兩個(gè)字節(jié)碼文件Test.class和User.class，接著會(huì)將包含main方法的這個(gè)類(lèi)加載到虛擬機(jī)內(nèi)存中開(kāi)始執(zhí)行，當(dāng)執(zhí)行到User user = new User()，發(fā)現(xiàn)需要用到User類(lèi)，就會(huì)將User.class加載到內(nèi)存中。所以簡(jiǎn)單的說(shuō)，當(dāng)需要用到哪個(gè)類(lèi)時(shí)，就回去加載哪個(gè)類(lèi)，Java的自帶的核心類(lèi)會(huì)在虛擬機(jī)啟動(dòng)時(shí)就會(huì)加載，包括包含main方法的啟動(dòng)類(lèi)。但其實(shí)，類(lèi)加載也挺復(fù)雜的，只是我了解的也不深，目前就理解成這樣吧，后面再深入研究。
第二階段驗(yàn)證，從字面上就可以看出這個(gè)階段是來(lái)校驗(yàn)加載進(jìn)來(lái)的.class文件中的內(nèi)容是否符合規(guī)范，畢竟編譯成.class文件后還是可以人為的對(duì)這個(gè)文件進(jìn)行修改，那如果改的亂七八糟，壓根不符合虛擬機(jī)的規(guī)范，那虛擬機(jī)就沒(méi)法執(zhí)行了，所以說(shuō)這一步還是比較關(guān)鍵的。至于如何驗(yàn)證，還沒(méi)有研究。
準(zhǔn)備階段我引用《深入理解Java虛擬機(jī)》中的一句話：準(zhǔn)備階段是正式為類(lèi)變量分配內(nèi)存并設(shè)置類(lèi)變量初始值的階段，這些變量所使用的內(nèi)存都將在方法區(qū)中進(jìn)行分配。這也比較好理解，看下面一段代碼：
public?class?Test?{
????public?static?int?value?=?10;
}
當(dāng)需要用到這個(gè)類(lèi)時(shí)，會(huì)先將這個(gè)類(lèi)加載到內(nèi)存中，并驗(yàn)證字節(jié)碼文件的合法性。驗(yàn)證通過(guò)后就會(huì)進(jìn)行準(zhǔn)備工作了，會(huì)為這個(gè)類(lèi)中的類(lèi)變量分配內(nèi)存空間，就是上面的value變量，并給一個(gè)初始值。
注意，僅包括類(lèi)變量，不包括實(shí)例變量和局部變量等，并且只是給一個(gè)初始值，int型的初始值是0，所以準(zhǔn)備過(guò)后，value的值是0，而不是10，而真正賦值為10是在初始化階段。我還在其它資料上看到，這一階段也會(huì)給這個(gè)類(lèi)分配內(nèi)存空間，先給類(lèi)分配內(nèi)存，在給它里面的類(lèi)變量分配內(nèi)存。
解析階段是將常量池中的符號(hào)引用替換為直接引用的過(guò)程，這一部分內(nèi)容我還沒(méi)搞懂，所以這里就不過(guò)多記錄了，簡(jiǎn)單了解一下。
初始化階段是類(lèi)加載中核心的一步了，還是以上面的代碼為例，準(zhǔn)備階段我們已經(jīng)為value變量分配了內(nèi)存空間并給了初始值，現(xiàn)在就是真正給value賦值的時(shí)候，把10賦給了value。如果類(lèi)中還含有靜態(tài)代碼塊，也會(huì)在這一階段執(zhí)行。這里還要一點(diǎn)要注意，初始化類(lèi)的時(shí)候，如果父類(lèi)還沒(méi)加載和初始化，也會(huì)觸發(fā)父類(lèi)的加載和初始化。
使用就沒(méi)什么好說(shuō)了，初始化完就可以開(kāi)始使用這個(gè)對(duì)象了。
卸載是類(lèi)的生命周期中的最后一階段，即將方法區(qū)中無(wú)用的類(lèi)回收，而類(lèi)需要同時(shí)滿(mǎn)足下面3個(gè)條件才算無(wú)用的類(lèi)：
該類(lèi)所有的實(shí)例都已經(jīng)被回收，也就是Java堆中不存在該類(lèi)的任何實(shí)例。 加載該類(lèi)的ClassLoader已經(jīng)被回收。 該類(lèi)對(duì)應(yīng)的 java.lang.Class對(duì)象沒(méi)有在任何地方被引用，無(wú)法在任何地方通過(guò)反射訪問(wèn)該類(lèi)的方法。
同時(shí)滿(mǎn)足上述3個(gè)條件的類(lèi)即可回收，但不一定就會(huì)回收，可通過(guò)參數(shù)配置。
下面用一張圖來(lái)簡(jiǎn)單展示類(lèi)的加載流程：
以上就是Java類(lèi)的加載過(guò)程，當(dāng)然，只是簡(jiǎn)單的說(shuō)明了一下，剛接觸，還是有很多地方不清楚，先大概有一個(gè)這樣的印象，后面再慢慢深入理解。
參考資料：
《深入理解Java虛擬機(jī)》 《從0開(kāi)始帶你成為JVM實(shí)戰(zhàn)高手》
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