Java类加载机制实现流程及原理详解

前言

　　我们知道，Java项目编译后会生成许许多多的class文件，class文件保存着类的描述信息。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、转化解析和初始化，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。

类的生命周期

　　类从被加载到虚拟机内存中开始，到卸载出内存位置，他的整个生命周期包括：

加载验证准备解析初始化使用卸载

　　这七个阶段。画个图就是下面这样：

　　其中，类加载的过程包括了加载、验证、准备、解析、初始化这五个阶段。其中加载、验证、准备、初始化顺序是固定的，解析可能在初始化之前也可能在初始化之后，为什么呢？因为Java支持运行时绑定，也就是我们说的多态，所以解析发生的时机不一定。

注意：按顺序开始不一定是按顺序结束，因为有些阶段执行时间较长。

类加载过程

　　让我们看一下类加载过程中，每一阶段大概都做了什么事情！

让我们看一下类加载过程中，每一阶段大概都做了什么事情！

  • 加载：查找并加载类的二进制数据。
  • 连接：
  • 验证：确保被加载的类的正确性。
  • 文件格式验证
  • 元数据验证
  • 字节码验证
  • 符号引用验证
  • 准备　为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值。　　　
  • 解析：把类中的符号引用转换为直接引用。
  • 初始化：为类的静态变量赋予正确得到初始值，JVM负责对类进行初始化，主要对类变量进行初始化。

类加载器四种类加载器

　　JVM自带了三种类加载器，依次为下面前三个，如果有必要，我们还可以加入自定义的类加载器，实现更灵活的加载方式，比如从特定的场所取得java class，例如数据库中和网络中、动态创建类、自动验证数字签名等等。

  • BootStrapClassLoader：启动类加载器
  • 加载（/JDK/JRE/LIB/ java.）　　
  • ExtClassLoader：扩展类加载器
  • 加载（/JDK/JRE/LIB/EXT javax.）
  • AppClassLoader：应用类加载器
  • 加载（ClassPath，自己写的类）
  • *ClassLoader：用户自定义类加载器

　　他们存在层级关系，但是并不是通过继承实现的，而是通过组合！如下图：

　　

双亲委派模型

　　如果一个类加载器收到了类加载的请求，它首先不会自己去尝试加载这个类，而是把请求委托给父加载器去完成，依次向上，因此，所有的类加载请求最终都应该被传递到顶层的启动类加载器中，只有当父加载器在它的搜索范围中没有找到所需的类时，即无法完成该加载，子加载器才会尝试自己去加载该类。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持我们。

赞 (0)

相关推荐

  • Java 类加载机制详细介绍

    Java 类加载机制详细介绍

    一.类加载器 类加载器(ClassLoader),顾名思义,即加载类的东西.在我们使用一个类之前,JVM需要先将该类的字节码文件(.class文件)从磁盘.网络或其他来源加载到内存中,并对字节码进行解析生成对应的Class对象,这就是类加载器的功能.我们可以利用类加载器,实现类的动态加载. 二.类的加载机制 在Java中,采用双亲委派机制来实现类的加载.那什么是双亲委派机制?在Java Doc中有这样一段描述: The ClassLoader class uses a delegation mo

  • Java运行时环境之ClassLoader类加载机制详解

    Java运行时环境之ClassLoader类加载机制详解

    背景:听说ClassLoader类加载机制是进入BAT的必经之路. ClassLoader总述: 普通的Java开发其实用到ClassLoader的地方并不多,但是理解透彻ClassLoader类的加载机制,无论是对我们编写更高效的代码还是进BAT都大有裨益:而从"黄埔军校"出来的我对ClassLoader的理解都是借鉴了很多书籍和博客,站在了各大博主的肩膀上,感谢你们!上菜,Classloader最主要的作用就是将Java字节码文件(后缀为.class)加载到JVM中,JVM在启动时

  • java 类加载机制和反射详解及实例代码

    java 类加载机制和反射详解及实例代码

    一.Java类加载机制 1．概述 Class文件由类装载器装载后,在JVM中将形成一份描述Class结构的元信息对象,通过该元信息对象可以获知Class的结构信息:如构造函数,属性和方法等,Java允许用户借由这个Class相关的元信息对象间接调用Class对象的功能. 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. 2．工作机制 类装载器就是寻找类的字节码文件,并构造出类在JVM内部表示

  • 从JVM分析Java的类的加载和卸载机制

    从JVM分析Java的类的加载和卸载机制

    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. 加载.class文件的方式: 1.从本地系统中直接加载 2.通过网络下载.class文件 3.从zip,jar等归档文件中加载.class文件 4.从专有数据库中提取.class文件 5.将Java源文件动态编译为.class文件 类的加载的最终产品是位于堆区中的Class对象. Class对象封装了类在

  • java 利用java反射机制动态加载类的简单实现

    如下所示: ////////////////// Load.java package org.bromon.reflect; import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class Load implements Operator { @Override public List<?> act(List<?> params) { // TODO Auto-generated method stub List<

  • 通过面试题解析 Java 类加载机制

    在许多Java面试中,我们经常会看到关于Java类加载机制的考察,例如下面这道题: class Grandpa { static { System.out.println("爷爷在静态代码块"); } } class Father extends Grandpa { static { System.out.println("爸爸在静态代码块"); } public static int factor = 25; public Father() { System.ou

  • 解析Java虚拟机中类的初始化及加载器的父委托机制

    解析Java虚拟机中类的初始化及加载器的父委托机制

    类的初始化 在初始化阶段,Java虚拟机执行类的初始化语句,为类的静态变量赋予初始值. 在程序中,静态变量的初始化有两种途径: 1.在静态变量的声明处进行初始化: 2.在静态代码块中进行初始化. 没有经过显式初始化的静态变量将原有的值. 一个比较奇怪的例子: package com.mengdd.classloader; class Singleton { // private static Singleton mInstance = new Singleton();// 位置1 // 位置1输

  • 初探Java类加载机制

    一.在jdk1.2以后,类加载是通过委托来完成的,这意味着如果 ClassLoader 不能找到类,它会请求父代 ClassLoader 来执行此项任务,所有 ClassLoaders 的根是系统 ClassLoader,它会以缺省方式装入类 -- 即,从本地文件系统.今天我们就来探讨一下在jvm中这些机制是怎样运行的.让我们假设有一个class字节码文件(比如Hello.class文件),那么在应用程序中,他是如何被加载进来,并形成一个类对象的呢?我们这篇文章的目的就是为了解释这个问题. 在j

  • 详解JAVA类加载机制(推荐)

    JAVA源码编译由三个过程组成: 1.源码编译机制. 2.类加载机制 3.类执行机制 我们这里主要介绍编译和类加载这两种机制. 一.源码编译 代码编译由JAVA源码编译器来完成.主要是将源码编译成字节码文件(class文件).字节码文件格式主要分为两部分:常量池和方法字节码. 二.类加载 类的生命周期是从被加载到虚拟机内存中开始,到卸载出内存结束.过程共有七个阶段,其中到初始化之前的都是属于类加载的部分 加载----验证----准备----解析-----初始化----使用-----卸载 系统可能

  • Java类加载机制实现流程及原理详解

    前言 我们知道,Java项目编译后会生成许许多多的class文件,class文件保存着类的描述信息.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.转化解析和初始化,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. 类的生命周期 类从被加载到虚拟机内存中开始,到卸载出内存位置,他的整个生命周期包括: 加载验证准备解析初始化使用卸载 这七个阶段.画个图就是下面这样: 其中,类加载的过程包括了加载.验证.准备.解析.初始化这五个阶段.其中加载.验证.准备.初始

  • java并发等待条件的实现原理详解

    java并发等待条件的实现原理详解

    前言 前面介绍了排它锁,共享锁的实现机制,本篇继续学习AQS中的另外一个内容-Condition.想必学过java的都知道Object.wait和Object.notify,同时也应该知晓这两个方法的使用离不开synchronized关键字.synchronized是jvm级别提供的同步原语,它的实现机制隐藏在jvm实现中.作为Lock系列功能中的Condition,就是用来实现类似 Object.wait和Object.notify 对应功能的. 使用场景 为了更好的理解Lock和Condit

  • Java GC 机制与内存分配策略详解

    Java GC 机制与内存分配策略详解

    Java GC 机制与内存分配策略详解 收集算法是内存回收的方法论,垃圾收集器是内存回收的具体实现 自动内存管理解决的是:给对象分配内存 以及 回收分配给对象的内存 为什么我们要了解学习 GC 与内存分配呢? 在 JVM 自动内存管理机制的帮助下,不再需要为每一个new操作写配对的delete/free代码.但出现内存泄漏和溢出的问题时,如果不了解虚拟机是怎样使用内存的,那么排查错误将是一项非常艰难的工作. GC(垃圾收集器)在对堆进行回收前,会先确定哪些对象"存活",哪些已经&quo

  • Java原生操作JDBC连接以及原理详解

    Java原生操作JDBC连接以及原理详解

    一.简介 JDBC全称又叫做Java DataBase Connectivity,也就是Java数据库连接,说白了就是用Java语言来操作数据 库,提供统一API访问数据库操作. 二.原理 JDBC主要是用于java连接数据库的,能连接什么数据库不固定,其实能连接很多种数据库,而且一般来说可以连接oracle和mysql,通常也是这两种.但是既然JDBC能连接这么多的数据库,开发起来太麻烦了,于是sun公司那些人想出了一个办法,我定义一套规范,大家都按照这个规范来,实现自己公司访问数据库的实现.

  • Java synchronized轻量级锁的核心原理详解

    Java synchronized轻量级锁的核心原理详解

    目录 1.轻量级锁的原理 2.轻量级锁的分类 1.普通自旋锁 2.自适应自旋锁 3.轻量级锁的膨胀 总结 问题: 什么是自旋锁? 说一下 synchronized 底层实现原理? 多线程中 synchronized 锁升级的原理是什么? 1. 轻量级锁的原理 引入轻量级锁的主要目的是在多线程竞争不激烈的情况下,通过CAS机制竞争锁减少重量级锁产生的性能损耗.重量级锁使用了操作系统底层的互斥锁(Mutex Lock),会导致线程在用户态和核心态之间频繁切换,从而带来较大的性能损耗. 轻量级锁的使用

  • Java ynchronized重量级锁的核心原理详解

    Java ynchronized重量级锁的核心原理详解

    目录 1.monitor原理 2.snychronized同步代码块原理 3.synchronized同步方法原理 4.重量级锁的开销 总结 在JVM中,每个对象都关联一个监视器,这里的对象包含Object实例和Class实例.监视器是一个同步工具,相当于一个许可证,拿到许可证的线程即可进入临界区进行操作,没有拿到则需要阻塞等待.重量级锁通过监视器的方式保障了任何时间只允许一个线程通过受到监视器保护的临界区代码. 1. monitor原理 jvm中每个对象都会有一个监视器Monitor,监视器和

  • java中多态概念、实现原理详解

    一.什么是多态? 1.多态的定义 指允许不同类的对象对同一消息做出响应.即同一消息可以根据发送对象的不同而采用多种不同的行为方式(发送消息就是函数调用) 2.多态的作用 消除类型之间的耦合关系 3.多态的说明 近代网络小说泛滥,我们可以用它来举一个例子 某日你看见你手机上有多部小说同时更新了,比如有大主宰,雪鹰领主,龙王传说-在这里我们可以描述成如下: 小说a=大主宰 小说b=雪鹰领主 小说c=龙王传说 - 这里所表现的就是多态,大主宰,雪鹰领主,龙王传说都是小说的子类,我们仅仅可以通过小说这个

  • java ConcurrentHashMap锁分段技术及原理详解

    java ConcurrentHashMap锁分段技术及原理详解

    一.背景: 线程不安全的HashMap 因为多线程环境下,使用Hashmap进行put操作会引起死循环,导致CPU利用率接近100%,所以在并发情况下不能使用HashMap. 效率低下的HashTable容器 HashTable容器使用synchronized来保证线程安全,但在线程竞争激烈的情况下HashTable的效率非常低下.因为当一个线程访问HashTable的同步方法时,其他线程访问HashTable的同步方法时,可能会进入阻塞或轮询状态.如线程1使用put进行添加元素,线程2不但不能

  • Java synchronized偏向锁的核心原理详解

    Java synchronized偏向锁的核心原理详解

    目录 1.偏向锁的核心原理 2.偏向锁的撤销 3.偏向锁的膨胀 4.偏向锁的好处 总结 1. 偏向锁的核心原理 轻量级锁在没有竞争时(就自己这个线程),每次重入仍然需要执行 CAS 操作. Java 6 中引入了偏向锁来做进一步优化:只有第一次使用 CAS 将线程 ID 设置到对象的 Mark Word 头,之后发现 这个线程 ID 是自己的就表示没有竞争,不用重新 CAS.以后只要不发生竞争,这个对象就归该线程所有. public class Main { static final Objec

  • Java实现JDK动态代理的原理详解

    Java实现JDK动态代理的原理详解

    目录 概念 案例 静态代理 JDK动态代理模式 原理分析 真相大白 概念 代理:为控制A对象,而创建出新B对象,由B对象代替执行A对象所有操作,称之为代理.一个代理体系建立涉及到3个参与角色:真实对象(A),代理对象(B),客户端. 其中的代理对象(B)起到中介作用,连通真实对象(A)与客户端,如果进一步拓展,代理对象可以实现更加复杂逻辑,比如对真实对象进行访问控制. 案例 需求:员工业务层接口调用save需要admin权限,调用list不需要权限,没权限调用时抛出异常提示. 静态代理 /**

随机推荐