本文源码:GitHub·点这里 || GitEE·点这里

一、类加载简介

类的加载机制是指把编译后的.class类文件的二进制数据读取到内存中,并为之创建一个java.lang.Class对象,用来封装类在元数据空间的数据结构。

类在JVM中的生命周期为:加载,连接,初始化,使用,卸载。不过这里只重点描述加载,连接,初始化这三个过程。

二、加载过程

基于一张图看类加载子系统的细节流程:

1、加载阶段

过程描述

加载阶段需要完成以下三个过程:

  • 通过类的全限定名来获取其定义的二进制字节流;
  • 将字节流所代表的静态存储结构转化为云数据空间的运行时数据结构;
  • 在堆Heap中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象,作为对元数据空间中这些数据的访问入口;

类加载器

  • 引导类加载器

Bootstrap-ClassLoader基于C/C++实现,负责加载Java的核心类库JAVA_HOME\jre\lib\rt.jar,该加载器不继承自ClassLoader抽象类,并且只加载包名为java、javax、sun等开头类,一次保证对核心源码的保护。

  • 扩展类加载器

Extension-ClassLoader,基于Java语言,由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader实现,派生于ClassLoader抽象类,从java.ext.dirs系统变量指定的路径中的加载类库,或者JDK安装目录jre\lib\ext目录下加载。

  • 系统类加载器

Application-ClassLoader,基于Java语言,由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader实现,它负责加载环境变量ClassPath指定的类库,如果在应用程序中没有自定义类加载器,一般情况下作为程序中默认的类加载器。

2、连接阶段

验证

目的在于确保Class文件的字节流中包含的信息符合当前虚拟机的要求,保证加载类的正确性,不会危害虚拟机自身的安全,主要包括四种检验动作:

  • 文件格式验证:验证字节流是否符合Class文件格式的规范;
  • 元数据验证:确保其描述的信息符合Java语言规范的要求;
  • 字节码验证:确定程序语义是符合逻辑的;
  • 符号引用验证:确保解析动作能正确执行。

准备

为类的静态变量分配内存,并初始化为默认值,这时候进行内存分配的仅包括类变量(static)修饰,不包括(final-static)修饰的,这里也不会为实例变量分配初始化,实例变量会随着对象一块分配到Java堆中。

解析

将常量池中的符号引用转换为直接引用的过程,直接引用就是直接指向目标的指针、相对偏移量或一个间接定位到目标的句柄。解析主要针对类或接口、字段、类方法、接口方法、方法类型等,解析的动作实际是会随着JVM在执行完初始化之后再执行的。

3、初始化阶段

执行类构造器clinit()方法的过程,该方法不需要自定义,是javac编译器自动收集类中的所有类变量的赋值动作和静态代码块中的语句合并而来,Jvm要保证clinit()方法在多线程访问下的安全性。

三、机制策略

1、双亲委派模式

类加载器收到了类加载的请求时,不会自己先去尝试加载这个类,而是把请求委托给父加载器去执行;

如果父加载器还存在父类加载器,则依次向上委托,因此类加载请求最终都应该被传递到顶层的启动类加载器中;

如果父类加载器可以完成类加载请求,就直接成功返回,只有当父加载器在无法完成该加载,子加载器才会尝试自己去加载该类;

2、沙箱安全机制

假设自定义一个类名为String且所在包为java.lang,在使用引导类加载器加载时会先加载JDK中的String类,因为这个类本来是属于jdk的,后面再次出现String类就会报错,以此保证源代码不被恶意篡改,这就是沙箱安全机制。

四、源代码地址

GitHub·地址
https://github.com/cicadasmile/java-base-parent
GitEE·地址
https://gitee.com/cicadasmile/java-base-parent

推荐阅读:编程体系整理

序号 项目名称 GitHub地址 GitEE地址 推荐指数
01 Java描述设计模式,算法,数据结构 GitHub·点这里 GitEE·点这里 ☆☆☆☆☆
02 Java基础、并发、面向对象、Web开发 GitHub·点这里 GitEE·点这里 ☆☆☆☆
03 SpringCloud微服务基础组件案例详解 GitHub·点这里 GitEE·点这里 ☆☆☆
04 SpringCloud微服务架构实战综合案例 GitHub·点这里 GitEE·点这里 ☆☆☆☆☆
05 SpringBoot框架基础应用入门到进阶 GitHub·点这里 GitEE·点这里 ☆☆☆☆
06 SpringBoot框架整合开发常用中间件 GitHub·点这里 GitEE·点这里 ☆☆☆☆☆
07 数据管理、分布式、架构设计基础案例 GitHub·点这里 GitEE·点这里 ☆☆☆☆☆
08 大数据系列、存储、组件、计算等框架 GitHub·点这里 GitEE·点这里 ☆☆☆☆☆

虚拟机系列 | JVM类加载机制的更多相关文章

  1. Java虚拟机系列-Java类加载机制

    原文:http://www.ityouknow.com/jvm/2017/08/19/class-loading-principle.html 一. 类加载: 1. 将.class文件的二进制数据加载 ...

  2. JVM基础系列第7讲:JVM 类加载机制

    当 Java 虚拟机将 Java 源码编译为字节码之后,虚拟机便可以将字节码读取进内存,从而进行解析.运行等整个过程,这个过程我们叫:Java 虚拟机的类加载机制.JVM 虚拟机执行 class 字节 ...

  3. 深入理解JVM虚拟机6:深入理解JVM类加载机制

    深入理解JVM类加载机制 简述:虚拟机把描述类的数据从class文件加载到内存,并对数据进行校验.转换解析和初始化,最终形成可以被虚拟机直接使用的Java类型,这就是虚拟机的类加载机制. 下面我们具体 ...

  4. Java虚拟机(四):JVM类加载机制

    1.什么是类的加载 类的加载指的是将类的.class文件中的二进制数据读入到内存中,将其放在运行时数据区的方法区内,然后在堆区创建一个java.lang.Class对象,用来封装类在方法区内的数据结构 ...

  5. Java虚拟机(五):JVM 类加载机制

    一.JVM 类加载机制 JVM 类加载机制分为五个部分:加载,验证,准备,解析,初始化,下面我们就分别来看一下这五个过程. 1. 加载: 加载是类加载过程中的第一个阶段,这个阶段会在内存中生成一个代表 ...

  6. JVM05——JVM类加载机制知多少

    我们已经讲过 JVM 相关的很多常见知识点,感兴趣的朋友可以在我的往期文章中查看.接下来将继续为各位带来 JVM 类加载机制.关注我的公众号「Java面典」了解更多 Java 相关知识点. 类生命周期 ...

  7. JVM总结(四):JVM类加载机制

    这一节我们来总结一下JVM类加载机制.具体目录如下: 类加载的过程 类加载过程概括 说说引用 详解类加载全过程: 加载 验证 准备 解析 初始化 虚拟机把描述类的数据从Class文件加载到内存,并对数 ...

  8. JVM 类加载机制详解

    如下图所示,JVM类加载机制分为五个部分:加载,验证,准备,解析,初始化,下面我们就分别来看一下这五个过程. 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.lan ...

  9. JVM类加载机制详解(二)类加载器与双亲委派模型

    在上一篇JVM类加载机制详解(一)JVM类加载过程中说到,类加载机制的第一个阶段加载做的工作有: 1.通过一个类的全限定名(包名与类名)来获取定义此类的二进制字节流(Class文件).而获取的方式,可 ...

随机推荐

  1. Docker-Docker容器跨主机通信

    Docker默认的网络环境下,单台主机上的Docker容器可以通过docker0网桥直接通信,而不同主机上的Docker容器之间只能通过在主机上做端口映射进行通信.这种端口映射方式对很多集群应用来说极 ...

  2. Open MPI 4.0 编译安装

    电脑上目前使用的mpi环境是2.1.1版本的openmpi,是我之前直接使用系统的包管理工具安装的.但是系统包版本一般都比较老旧,现在openmpi最新版已经出到了4.0,即将出4.1了,所以我打算升 ...

  3. Flink-1.10中的StreamingFileSink相关特性

    一切新知识的学习,都离不开官网得相关阅读,那么StreamingFileSink的官网介绍呢? https://ci.apache.org/projects/flink/flink-docs-rele ...

  4. 微信支付宝个人免签约即时到帐接口开发附demo

    支付界面: 扫码支付界面: 付成功后可以跳转到你程序指定的地址! demo: http://likeyunba.com/WeChat-Pay/

  5. 牛客网数据库SQL实战解析(51-61题)

    牛客网SQL刷题地址: https://www.nowcoder.com/ta/sql?page=0 牛客网数据库SQL实战解析(01-10题): https://blog.csdn.net/u010 ...

  6. 模拟IIC总线多设备挂载(12864OLED屏幕+GY30光照传感器)

    最终效果展示 OLED屏幕和GY30光照传感器(BH1750FVI)都连接在一个IIC(I2C)总线上,所以只需要接4根线即可.获取到的光照强度可以在OLED上实时显示并通过串口打印.IIC是IO模拟 ...

  7. 封装Vue Element的dialog弹窗组件

    我本没有想着说要封装一个弹窗组件,但有同行的朋友在问我,而且弹窗组件也确实在项目开发中用的比较多.思前想后,又本着样式统一且修改起来方便的原则,还是再为大家分享一个我所封装的弹窗组件吧. 其实,并不是 ...

  8. 《spring源码解读》 - IoC 之解析 import 标签

    在上一文中我们分析了注册 BeanDefinition 的过程,在其中我们了解到在解析跟节点和子节点时分两种情况,对于默认名称空间的标签我们通过 DefaultBeanDefinitionDocume ...

  9. java初探(1)之登录补充

    在登录之后,可能服务器是分布式的,因此不能通过一个本地的session来管理登录信息,导致登录的信息不能传递,即在这台服务器上可以得到用户登录信息,但在那台就得不到.因此,需要设置分布式的sessio ...

  10. 解决ORA-00257无法删除用户

    今日早晨在客户反馈不能登陆系统了,查看oracle日志.发现如下错误ORA-00257: archiver error. Connect internal only, until freed.该错误是 ...