038.[转] JVM启动过程与类加载

From: https://blog.csdn.net/luanlouis/article/details/40043991

Step 1.根据JVM内存配置要求，为JVM申请特定大小的内存空间？

使用java.exe 启动JVM

JVM启动时按照其配置要求，申请一块内存，并根据JVM规范和实现将内存划分为几个区域。

所有的类的定义信息都会被加载到方法区。

https://blog.csdn.net/xiangzhihong8/article/details/65657914

配置JVM装载环境

　　JVM.dll文件的查找和装载

虚拟机参数解析、处理、验证

设置线程栈大小

新建JVM实例

Step 2. 创建一个引导类加载器实例，初步加载系统类到内存方法区区域中；

JVM申请好内存空间后，JVM会创建一个引导类加载器（Bootstrap Classloader）实例，引导类加载器是使用C++语言实现的。
引导类加载器(Bootstrap Classloader)会读取{JAVA_HOME}/jre/lib下的rt.jar（java核心类库）和配置（JVM虚拟机运行时所需的基本系统级别的类），然后将这些系统类加载到方法区内。

rt.jar 如java.lang.String, java.lang.Object等等。

Step 3. 创建JVM 启动器实例 Launcher,并取得系统类加载器ClassLoader

此时，JVM虚拟机调用已经加载在方法区的类sun.misc.Launcher 的静态方法 getLauncher(), 获取 sun.misc.Launcher 实例。

sun.misc.Launcher launcher = sun.misc.Launcher.getLauncher(); //获取Java启动器

ClassLoader classLoader = launcher.getClassLoader();          //获取类加载器ClassLoader用来加载class到内存来；
// 返回 AppClassLoader 实例，AppClassLoader将ExtClassLoader作为自己的父加载器。

sun.misc.Launcher 使用了单例模式设计，保证一个JVM虚拟机内只有一个sun.misc.Launcher实例。

在Launcher的内部，其定义了两个类加载器(ClassLoader),分别是sun.misc.Launcher.ExtClassLoader和sun.misc.Launcher.AppClassLoader，
这两个类加载器分别被称为拓展类加载器(Extension ClassLoader) 和 应用类加载器(Application ClassLoader).

拓展类加载器(Extension Class Loader):

　　该加载器是用于加载 java 的拓展类，拓展类一般会放在 {JAVA_HOME}/jre/lib/ext/ 目录下，用来提供除了系统类之外的额外功能。

　　拓展类加载器是是整个JVM加载器的Java代码可以访问到的类加载器的最顶端，即是超级父加载器，拓展类加载器是没有父类加载器的?(即bootstrap classLoader?)。

应用类加载器/系统类加载器(Applocatoin Class Loader):

　　该类加载器是用于加载用户代码，是用户代码的入口。我经常执行指令 java xxx.x.xxx.x.x.XClass , 实际上，JVM就是使用的AppClassLoader加载 xxx.x.xxx.x.x.XClass 类的。

　　双亲委托模型：应用类加载器将拓展类加载器当成自己的父类加载器，当其尝试加载类的时候，首先尝试让其父加载器-拓展类加载器加载；如果拓展类加载器加载成功，则直接返回加载结果Class<T> instance,加载失败，则会询问是否引导类加载器已经加载了该类；只有没有加载的时候，应用类加载器才会尝试自己加载。

Step 4. 使用类加载器ClassLoader加载Main类

通过 launcher.getClassLoader()方法返回AppClassLoader实例，接着就是AppClassLoader加载我们写的 xxx.xxx.TestMain类的时候了。

当AppClassLoader要加载 xxx.xxx.TestMain.class时，会去查看该类的定义，class文件中有一个叫常量池(Constant Pool)的结构体来存储该class的常量信息。常量池中有CONSTANT_CLASS_INFO类型的常量，表示该class中声明了要用到那些类。.xxx.xxx.TestMain类要想正常工作，首先要能够保证这些其内部声明的类加载成功。所以AppClassLoader要先将这些类加载到内存中。

JVM方法区的类信息区是按照类加载器进行划分的，每个类加载器会维护自己加载类信息；

某个类加载器在加载相应的类时，会相应地在JVM内存堆（Heap）中创建一个对应的Class<T>，用来表示访问该类信息的入口

Step 5. 使用Main类的main方法作为程序入口运行程序

Step 6. 方法执行完毕，JVM销毁，释放内存