JVM 02 classload 类加载机制

2016/07/11 JVM 共 1853 字,约 6 分钟
MiniPa

1.类加载

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,然后在堆区创建一个 java.lang.Class对象,用来封装类在方法区内的数据结构。

classload2

2.生命周期

加载loading:

  • 1.通过类全限定名获取二进制流

  • 2.将字节流代表的静态存储结构变为方法区运行时的数据结构

  • 3.在Java堆中生成代表类的java.lang.Class对象,作为对方法区中这些数据的访问入口

[连接]

验证verification:确保被加载类的正确性,并不会危害jvm自身安全

  • 1.文件格式验证

  • 2.元数据验证,分析语义保证内容符合Java语言规范

  • 3.字节码验证,分析数据流和控制流

  • 4.符号引用验证

-XverifyNobe” 可关闭大部分的类验证措施,缩短虚拟机的类加载时间

准备preparation:为类静态变量分配内存,并初始化为默认值

  • 1.类变量(static)的内存分配,而不包括实例变量

  • 2.设置的初始值通常是数据类型的默认零值,如0、0L、null、false

public static int value = 3; value = 3 操作存放在类构造器 中的

  • 3.ConstantValue属性,即同时被final和static修饰的属性,在准备阶段value就被初始化为需要的值了

解析resolution:把类中的符号引用转化为直接引用

  • 1.解析动作针对 类/接口、字段、类方法、接口方法、方法类型、方法句柄和调用点限定符7类符号进行引用

  • 2.符号引用就是一组符号来描述目标,可以是任何字面量

  • 3.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

初始化initialization:为类的静态变量赋予初始值

  • 1.申明类变量是指定初始值

  • 2.使用静态代码块为类变量指定初始值

补充:JVM初始化步骤:

1)假设类还没有被加载和连接,则程序先加载和连接该类
2)假设该类父类还没被初始化,则先初始化其直接父类
3)假设类中有初始化语句,则系统依次执行这些初始化语句

只有对类的主动使用才会导致类的初始化,主动使用如下:

使用using-卸载unloading

结束生命周期:

  • 1)System.exit() 方法

  • 2)程序正常执行结束

  • 3)程序在执行中遇到异常或错误而异常终止

  • 4)操作系统导致的JVM的进程终止

3.”.class”文件存在缺失或错误,类加载器必须在程序首次使用该类时候,才报告错误。

2.类生命周期

1.从本地系统直接加载

2.通过网络加载.class

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源文件编译为.class文件

3.JVM 类加载机制

  • 1.全盘负责,一个类加载器负责加载一个类,则该类所依赖和引用的Class也由该类加载器负责载入,除非显示的用其他类加载器

  • 2.父类委托:先让父加载器尝试加载该类,父加载器无法加载再尝试用子加载器

  • 3.缓存机制:保证所有被加载过的Class都被缓存,当程序需要使用某个Class时,类加载器先从缓存区找该Class,

缓存区不存在,系统才重新读取该Class,这就意味着更改Class必须重启JVM,修改的程序才有效

类加载3种方式:

  • 1.命令行启动由JVM负责初始化加载

  • 2.Class.forName()方法动态加载:将.class文件加载到JVM中,对类进行解释,执行类中的static块

Class.forName(name, initialize, loader)可控制是否加载static块

  • 3.ClassLoader.loadClass()方法动态加载:将.class文件加载到JVM,不执行static,只有newinstance才执行

classload

classload2

双亲委派模型:类加载器会优先让父加载器尝试加载类

AppClassLoader 加载类都失败的化,会抛出异常 ClassNotFoundException

1.防止系统中出现多份同样的字节码

2.保证Java程序安全稳定运行

classload3

自定义类加载器

如:网络类加载器,会需要加密处理

  • 1.传递的文件名需要是类的全限定名称

  • 2.最好不要重写loadClass()方法,容易破坏双亲委托模式

  • 3.如下Test类本身可以被 AppCL加载,故不能把类放在常规路径下,会由于双亲委托模式导致Test

不被自定义类加载器加载

classload4

classload5

参考:

1.JVM类加载机制

2.JVM内存结构

3.GC算法

4.JVM调优–命令

5.Java GC分析

6.Java GC调优案例

7.JVM调优–工具

8.JVM知识点总览

9.如何优化JavaGC

10.OOM Killer

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