类装载的执行过程详解

类从加载到虚拟机中开始,直到卸载为止,它的整个生命周期包括了:加载、验证、准备、解析、初始化、使用和卸载这7个阶段。

其中,验证、准备和解析这三个部分统称为连接(linking)。

图片[1]-类装载的执行过程详解-不念博客

类加载过程详解

加载

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  • 通过类的全名,获取类的二进制数据流。
  • 解析类的二进制数据流为方法区内的数据结构(Java类模型)
  • 创建java.lang.Class类的实例,表示该类型。作为方法区这个类的各种数据的访问入口
图片[3]-类装载的执行过程详解-不念博客

验证

图片[4]-类装载的执行过程详解-不念博客

验证类是否符合JVM规范,安全性检查

(1)文件格式验证:是否符合Class文件的规范

(2)元数据验证

  • 这个类是否有父类(除了Object这个类之外,其余的类都应该有父类)
  • 这个类是否继承(extends)了被final修饰过的类(被final修饰过的类表示类不能被继承)
  • 类中的字段、方法是否与父类产生矛盾。(被final修饰过的方法或字段是不能覆盖的)

(3)字节码验证– 主要的目的是通过对数据流和控制流的分析,确定程序语义是合法的、符合逻辑的。

(4)符号引用验证:符号引用以一组符号来描述所引用的目标,符号可以是任何形式的字面量

比如:int i = 3; 字面量:3 符号引用:i

准备

图片[5]-类装载的执行过程详解-不念博客

为类变量分配内存并设置类变量初始值

  • static变量,分配空间在准备阶段完成(设置默认值),赋值在初始化阶段完成
  • static变量是final的基本类型,以及字符串常量,值已确定,赋值在准备阶段完成
  • static变量是final的引用类型,那么赋值也会在初始化阶段完成
图片[6]-类装载的执行过程详解-不念博客

解析

图片[7]-类装载的执行过程详解-不念博客

把类中的符号引用转换为直接引用

比如:方法中调用了其他方法,方法名可以理解为符号引用,而直接引用就是使用指针直接指向方法。

图片[8]-类装载的执行过程详解-不念博客

初始化

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对类的静态变量,静态代码块执行初始化操作

  • 如果初始化一个类的时候,其父类尚未初始化,则优先初始化其父类。
  • 如果同时包含多个静态变量和静态代码块,则按照自上而下的顺序依次执行。

使用

图片[10]-类装载的执行过程详解-不念博客

JVM 开始从入口方法开始执行用户的程序代码

  • 调用静态类成员信息(比如:静态字段、静态方法)
  • 使用new关键字为其创建对象实例

卸载

当用户程序代码执行完毕后,JVM 便开始销毁创建的 Class 对象,最后负责运行的 JVM 也退出内存

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