文章目录

  • 一、加载
    • 2、类加载器
      • ①、启动类加载器(Bootstrap ClassLoader)
      • ②、扩展类加载器(Extension ClassLoader)
      • ③、应用程序类加载器(Application ClassLoader)
      • ④、自定义类加载器（Custom ClassLoader）
    • 3、双亲委派模型
  • 二、连接
    • 1、验证
    • 2、准备
    • 3、解析/识别
      • 4、符号引用
      • 5、直接引用
  • 三、初始化

Java从编码到执行大概流程如图：

类加载总体流程：

一、加载

加载是类加载过程中的一个阶段，这个阶段会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入口。注意这里不一定非得要从一个 Class 文件获取，这里既可以从 ZIP 包中读取（比如从 jar 包和 war 包中读取），也可以在运行时计算生成（动态代理），也可以由其它文件生成（比如将 JSP 文件转换成对应的 Class 类）。

2、类加载器

虚拟机设计团队把加载动作放到 JVM 外部实现，以便让应用程序决定如何获取所需的类，实现这个动作的代码模块称为”类加载器”，JVM 提供了 3 种类加载器：

①、启动类加载器(Bootstrap ClassLoader)

负责加载 JAVA_HOME\lib 目录中的，或通过-Xbootclasspath 参数指定路径中的，且被虚拟机认可（按文件名识别，如 rt.jar）的类。

②、扩展类加载器(Extension ClassLoader)

负责加载 JAVA_HOME\lib*.jar 目录中的，或通过 java.ext.dirs 系统变量指定路径中的类库。

③、应用程序类加载器(Application ClassLoader)

负责加载用户路径（classpath）上的类库。
JVM 通过双亲委派模型进行类的加载，当然我们也可以通过继承 java.lang.ClassLoader实现自定义的类加载器。

④、自定义类加载器（Custom ClassLoader）

应用程序根据自身需要自定义的ClassLoader，如Tomcat、Jboss都会根据j2ee规范实现ClassLoader。
注意：这里容易误解，实际上不同类加载器本身不存在继承关系。

子加载器持有父加载器对象，会把类先传给父加载器加载，但是两者本身不存在继承关系。另外如果想打破双亲委派，可通过重写loadClass方法实现。


ClassLoader的findClass直接抛出异常，所以实现自定义类加载器，需要

  • 继承ClassLoader
  • 重写模板方法findClass -> 调用defineClass

如：

package com.mashibing.jvm.c2_classloader;import com.mashibing.jvm.Hello;import java.io.ByteArrayOutputStream;import java.io.File;import java.io.FileInputStream;public class T006_MSBClassLoader extends ClassLoader {    @Override    protected Class
 
二、连接
 
1、验证
 
这一阶段的主要目的是为了确保 Class 文件的字节流中包含的信息是否符合当前虚拟机的要求，并且不会危害虚拟机自身的安全。
 例如校验是否以cafe babe开头，每个位置代表什么含义也是规定好的
 
 
 
2、准备
 
准备阶段是正式为类变量分配内存并设置类变量的初始值阶段，即在方法区中分配这些变量所使用的内存空间。注意这里所说的初始值概念，比如一个类变量定义为：
 
public static int v = 8080;
实际上变量 v 在准备阶段过后的初始值为 0 而不是 8080，将 v 赋值为 8080 的 put static 指令是程序被编译后，存放于类构造器方法之中。
 但是注意如果声明为
public static final int v = 8080;
在编译阶段会为 v 生成 ConstantValue 属性，在准备阶段虚拟机会根据 ConstantValue 属性将 v赋值为 8080。
3、解析/识别
解析阶段是指虚拟机将常量池中的符号引用替换为直接引用的过程。符号引用就是 class 文件中的：
  1. CONSTANT_Class_info
  2. CONSTANT_Field_info
  3. CONSTANT_Method_info
     等类型的常量。
4、符号引用
符号引用与虚拟机实现的布局无关，引用的目标并不一定要已经加载到内存中。各种虚拟机实现的内存布局可以各不相同，但是它们能接受的符号引用必须是一致的，因为符号引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。
5、直接引用
直接引用可以是指向目标的指针，相对偏移量或是一个能间接定位到目标的句柄。如果有了直接引用，那引用的目标必定已经在内存中存在。
三、初始化
初始化阶段是类加载最后一个阶段，前面的类加载阶段之后，除了在加载阶段可以自定义类加载器以外，其它操作都由 JVM 主导。到了初始阶段，才开始真正执行类中定义的 Java 程序代码。
JVM规范并没有规定何时加载类，但是严格规定了什么时候必须初始化：
  1. new getstatic putstatic invokestatic指令，访问final变量除外
  2. java.lang.reflect对类进行反射调用时
  3. 初始化子类的时候，父类首先初始化
  4. 虚拟机启动时，被执行的主类必须初始化
  5. 动态语言支持java.lang.invoke.MethodHandle解析的结果为REF_getstatic REF_putstatic REF_invokestatic的方法句柄时，该类必须初始化