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java虚拟机原理:类加载过程详解

一、Java 类加载过程

1、字节码编译

编写好 Java 源码 Student.java ,

使用 javac 将上述 Java 源码编译成 Class 字节码文件 Student.class ,

2、加载

加载 : 通过 " 类加载子系统 " 将该字节码文件 , 加载到 Java 虚拟机内存中 的 方法区 , 然后开始执行 " 连接 " 操作 ,

类加载时机 : Java 程序执行时 , 并不是一开始将所有的字节码文件都加载到内存中 , 而是用到时才进行加载 ;

通过 new 关键字创建实例对象 ; 通过 Class 反射 获取类 ; 如 : Class.forName([Xxx]) 获取类 ; 序列化 / 反序列化 ; 调用 clone 克隆对象 ; 有 main 函数的类 , 会默认自动加载 ; 调用子类 , 如果之前没有加载过父类 , 则 自动加载父类 ;

3、连接

连接操作 分为 3 3 3 个步骤 :

验证 : 对 字节码文件 进行校验 , 查看该字节码格式是否正确 , 如 : 是否以 0xCAFEBABE 开头 , 字段表 , 方发表 , 属性表 等格式是否正确 , 进行校验 ; 校验示例 : 假设校验如下字节码数据 , 原始数据是 【Java 虚拟机原理】Class 字节码二进制文件分析 一 ( 字节码文件附加信息 | 魔数 | 次版本号 | 主版本号 | 常量池个数 ) 二、字节码文件示例 章节中的 Java 源码 , Class 字节码 , 字节码附加信息 ;

在 Student 构造方法中 , 会调用到 1: invokespecial #1 父类构造方法 , 如果父类有有参的构造方法且没有声明无参构造方法 , 子类必须实现一个相同参数的构造方法 , 否则就会报错 ;

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Constant pool:

    # 1 = Methodref          # 4 .# 17          // java/lang/Object."<init>":()V

{

   public Student();

     descriptor: ()V

     flags: ACC_PUBLIC

     Code:

       stack= 1 , locals= 1 , args_size= 1

          0 : aload_0

          1 : invokespecial # 1                   // Method java/lang/Object."<init>":()V

          4 : return

       LineNumberTable:

         line 1 : 0

}

准备 : 在该阶段 , 在 方法区 中 , 为 类中的静态变量 进行内存划分 , 并对这些静态变量进行 默认值赋值 , 一般赋值 0 , null 等默认值 ; 即使静态变量 static int a = 5 已经有了赋值 , 但是在该阶段暂时给该静态变量赋值 0 ; 解析 : 将 " 常量池 " 中的 " 符号引用 " 转为 " 直接引用 " ;

符号引用 : 下面就是 常量池中的 符号引用 , 引用是 以符号的形式表示出来 的 , 这并不是内存中的引用 ; 直接引用 是 将 #1 = Methodref #4.#17 样式的 符号引用 转为 指向内存地址 的 指针引用 ; JVM 线程栈 的 栈帧 中的 动态链接 , 就是持有的一个指向内存的指针 , 该指针指向 栈帧 对应方法 在运行时 常量池中的 内存地址 ; 该内存地址是在 方法区 中的 ;

?

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5

Constant pool:

    # 1 = Methodref          # 4 .# 17          // java/lang/Object."<init>":()V

    # 2 = Fieldref           # 3 .# 18          // Student.name:Ljava/lang/String;

    # 3 = Class              # 19             // Student

    # 4 = Class              # 20             // java/lang/Object

( 分析的数据是 【Java 虚拟机原理】Class 字节码二进制文件分析 一 ( 字节码文件附加信息 | 魔数 | 次版本号 | 主版本号 | 常量池个数 ) 二、字节码文件示例 章节中的 Java 源码 , Class 字节码 , 字节码附加信息 ; )

4、初始化

初始化 : 对变量进行 指定赋值 ;

如 : 有静态变量  static int a = 5  , 在 连接 过程中的 准备 阶段 , 为该变量赋值默认值 0 ; 在 初始化 阶段 , 为其赋值 代码 中设置的真正的 指定初始值 5 ;

总结

借助下图理解类加载过程 ;

本篇文章就到这里了,希望能够给你带来帮助,也希望您能够多多关注的等多内容!

原文链接:https://blog.csdn.net/shulianghan/article/details/120126911

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