關(guān)于Jvm類加載機(jī)制，這一篇就夠了
前言
一個(gè)月沒(méi)更新了，這個(gè)月發(fā)生了太多的事情，導(dǎo)致更新的頻率大大降低，不管怎樣收拾心情，技術(shù)的研究不能落下!
什么是jvm
平常我們編寫(xiě)代碼都是編寫(xiě)的.java文件，怎么部署到機(jī)器上運(yùn)行呢?通過(guò)打jar包或者war包，然后部署運(yùn)行。
如果看過(guò)jar包的內(nèi)容那么就能知道，我們寫(xiě)的.java文件全部被編譯成了.class文件。
這里發(fā)生了很重要的一個(gè)步驟—— 編譯 ：將我們寫(xiě)的程序翻譯成能被jvm讀懂的文件格式。
值得注意的是，每一個(gè) 類 都會(huì)被編譯成一個(gè).class文件，包括內(nèi)部類等。也就是說(shuō)每一個(gè).class文件都只對(duì)應(yīng)我們代碼中的一個(gè)類。
類的生命周期
類被加載到j(luò)vm虛擬機(jī)內(nèi)存開(kāi)始，到卸載出內(nèi)存為止，他的生命周期可以分為：加載->驗(yàn)證->準(zhǔn)備->解析->初始化->使用->卸載。
下面我們來(lái)對(duì)此一一說(shuō)明：
加載
當(dāng)生成一個(gè)jar包以后，我們編寫(xiě)的程序就全部編編譯成了jvm能讀懂的.class格式。此時(shí)就需要加載了，將我們的編譯好的.class文件加載到j(luò)vm中。此時(shí)就會(huì)有一個(gè)“類加載器”的概念。如下圖。
接下來(lái)一個(gè)問(wèn)題，類加載器何時(shí)會(huì)將一個(gè).class加載帶jvm?也就是說(shuō)什么情況下會(huì)加載一個(gè)類?
一個(gè)jar包運(yùn)行的時(shí)候會(huì)指定一個(gè)main()方法作為入口方法。首先就會(huì)將main()方法所在的類加載到j(luò)vm，當(dāng)代碼執(zhí)行遇到new的時(shí)候又繼續(xù)將該對(duì)象加載到j(luò)vm。
所以總結(jié)來(lái)說(shuō)，就是在 你的代碼中需要用到這個(gè)類的時(shí)候 ，就會(huì)將其加載到j(luò)vm中。
驗(yàn)證
這個(gè)不需要理解的太深，很直白的道理，不能什么阿貓阿狗都能被加載到j(luò)vm中，要不就亂套了。所以該階段就是來(lái)校驗(yàn)加載進(jìn)來(lái)的.class文件是否符合指定的規(guī)則。
有一個(gè)很有趣的就是，每個(gè).class文件都很浪漫，因?yàn)槊恳粋€(gè).class文件都是以8個(gè)十六進(jìn)制的 0×CAFEBABE,翻譯過(guò)來(lái)就是咖啡寶貝。浪漫吧?在驗(yàn)證階段的第一步就是檢查.class文件是否以咖啡寶貝來(lái)開(kāi)頭的。
所以我們的流程圖可以更新為
準(zhǔn)備
當(dāng)我們合法的把一個(gè).class文件加載到j(luò)vm中后，此時(shí)就會(huì)進(jìn)行一些準(zhǔn)備工作。
首先為這個(gè)類分配內(nèi)存空間，然后為類變量(被static修飾的變量)賦值一個(gè)默認(rèn)的初始值。但是如果類變量同時(shí)被final修飾的話，就不是賦值初始值而是 具體的值
用下面兩種情況來(lái)說(shuō)明：
- public class Student{
- private static int age = 18;
- }
- //此時(shí)就會(huì)為age變量分配內(nèi)存空間并且為其賦值 0 這個(gè)初始值。
- public class Student{
- private static final int age = 18;
- }
- //age被final修飾，此時(shí)就會(huì)為age變量分配內(nèi)存空間并且為其賦值為 18 。
所以我們的流程圖可以更新為
解析
解析階段就是jvm將常量池的符號(hào)引用替換為直接引用。
簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)就是我們編寫(xiě)的代碼中，當(dāng)一個(gè)變量引用某個(gè)對(duì)象的時(shí)候，這個(gè)引用在.class文件中是以符號(hào)引用來(lái)存儲(chǔ)的。在解析階段就需要將其解析為直接引用。如果有了直接引用，那引用的目標(biāo)必定已經(jīng)在內(nèi)存中存在。
所以我們的流程圖可以更新為
初始化
在準(zhǔn)備階段我們已經(jīng)為加載到j(luò)vm的類分配了內(nèi)存空間并且為類變量賦予了初始值。
而到了初始化階段，才真正開(kāi)始執(zhí)行類中定義的java程序代碼。主要有以下步驟：
- 為類的靜態(tài)變量賦予正確的初始值。
- 執(zhí)行類的靜態(tài)代碼塊。
按照順序自上而下運(yùn)行類中的變量賦值語(yǔ)句和靜態(tài)語(yǔ)句，并且只有類或接口被Java程序首次主動(dòng)使用時(shí)才初始化他們。如果有父類，則首先按照順序運(yùn)行父類中的變量賦值語(yǔ)句和靜態(tài)語(yǔ)句。
所以我們的流程圖可以更新為
總結(jié)
在一個(gè)靜態(tài)方法中我們是不能直接使用非靜態(tài)變量的。當(dāng)我們使用靜態(tài)方法的時(shí)候，僅僅是初始化了靜態(tài)方法所在的類，此時(shí)只有靜態(tài)變量是被賦了值而非靜態(tài)變量是沒(méi)有被賦值的。所以在靜態(tài)方法中是不能直接使用非靜態(tài)變量的。
