描述一下 JVM 加载 class 文件的原理机制?
JVM 中类的装载是由类加载器(ClassLoader)和它的子类来实现的,Java 中的
类加载器是一个重要的 Java 运行时系统组件,它负责在运行时查找和装入类文件
中的类。
由于 Java 的跨平台性,经过编译的 Java 源程序并不是一个可执行程序,而是一
个或多个类文件。当 Java 程序需要使用某个类时,JVM 会确保这个类已经被加载、
连接(验证、准备和解析)和初始化。类的加载是指把类的.class 文件中的数据读
入到内存中,通常是创建一个字节数组读入.class 文件,然后产生与所加载类对应
的 Class 对象。加载完成后,Class 对象还不完整,所以此时的类还不可用。当类
被加载后就进入连接阶段,这一阶段包括验证、准备(为静态变量分配内存并设
置默认的初始值)和解析(将符号引用替换为直接引用)三个步骤。最后 JVM 对
类进行初始化,包括:1)如果类存在直接的父类并且这个类还没有被初始化,那么
就先初始化父类;2)如果类中存在初始化语句,就依次执行这些初始化语句。
类的加载是由类加载器完成的,类加载器包括:根加载器(BootStrap)、扩展加
载器(Extension)、系统加载器(System)和用户自定义类加载器
(java.lang.ClassLoader 的子类)。从 Java 2(JDK 1.2)开始,类加载过程采
取了父亲委托机制(PDM)。PDM 更好的保证了 Java 平台的安全性,在该机制
中,JVM 自带的 Bootstrap 是根加载器,其他的加载器都有且仅有一个父类加载
器。类的加载首先请求父类加载器加载,父类加载器无能为力时才由其子类加载
器自行加载。JVM 不会向 Java 程序提供对 Bootstrap 的引用。下面是关于几个类
加载器的说明:
Bootstrap:一般用本地代码实现,负责加载 JVM 基础核心类库(rt.jar);
Extension:从 java.ext.dirs 系统属性所指定的目录中加载类库,它的父
加载器是 Bootstrap;
System:又叫应用类加载器,其父类是 Extension。它是应用最广泛的
类加载器。它从环境变量 classpath 或者系统属性 java.class.path 所指定的目
录中记载类,是用户自定义加载器的默认父加载器。
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