05JVM_类加载阶段

一、类加载阶段

1.加载

1.1介绍

①Java源代码经编译生成字节码文件，通过类加载阶段将字节码载入方法区。

②类加载阶段内部是C++的instanceKlass描述java类，重要的域field有:

_java_mirror，java类镜像。例如对String来说，就是String.class，作用把klass暴露给java使用。【桥梁】
_super 父类
_fields 成员变量
_methods 方法
_constants 常量池
_class_loader 类加载器
_vtable 虚方法表
_itable 接口方法表

③类有父类，先加载父类。

④加载和链接可能交替运行

1.2注意

①加载的类在JVM创建相应的类结构instanceKlass的元数据存储在方法区(jdk1.8在元空间内),但_java_mirror的java类镜像存储在堆中。

②将.class文件加载到元空间后，会在堆中创建一个java.lang.Class对象。该Class对象在加载类的过程创建的，每个类都有一个Class类型的对象。

③外部通过访问Person类的Class对象获取Person的类数据结构。通过class类提供的接口，可以获得目标类所关联的.class文件的具体数据结构：方法、字段信息。

【图解】

①类加载到方法区的元空间，类的字节码加载到元空间构成instanceKlass数据结构，并在堆内存生成_java_mirror的java类镜像Person.class类对象

②当new创建Person的实例对象。每个实例的对象头存储对应着class地址。通过这个地class地址就能找到Person.class类对象，然后间接的在元空间找到instanceKlass，来获取Person类的方法，字段信息。

2.链接

链接的三阶段

验证，准备，解析。

2.1链接-验证

1.验证的目的

验证类是否符合JVM规范，进行安全性检查。

2.1链接-准备

①为static静态变量分配空间，设置默认值。

②jdk1.8后静态变量存放在堆空间类对象后面

③早期jdk6之前的静态变量存放在instanceKlass后面，存放方法区。

④static变量分配空间在准备阶段完成，赋值在初始化阶段完成

⑤static final基本类型变量。分配空间，赋值在准备阶段。如果是引用类型，赋值在初始化。

2.1链接-解析

解析的含义：

将常量池的符号引用解析为直接引用。得到类，字段，方法在内存中的地址。

3.初始化

给类中声明的静态变量初始化赋值

3.1()V方法

初始化调用()V，虚拟机保证这个类的构造方法的线程安全。

3.2发生的时机

类初始化是懒惰的

类的初始化

①main方法所在的类，首先初始化。作为程序的入口

②首次访问这个类的静态变量或静态方法时

③子类初始化，如果父类没初始化，会引发父类初始化

④子类访问父类的静态变量，只有父类初始化

⑤反射，Class.forName

⑥new会导致初始化

类不能初始化

①访问类的static final 静态常量(基本类型和字符串)不会类的初始化。（准备阶段完成了）

②类对象.class不会触发初始化

③创建类的数组不会触发初始化

④类加载器的loadClass方法，只会加载，不会解析和初始化。

⑤Class.forName的参数2为false

练习

1.从字节码分析，使用a,b,c这三个常量是否会导致E初始化

E.a ,E.b不会，这是static final基本类型变量。赋值在准备阶段

E.c 会，static final引用类型变量，赋值要初始化。

2.完成懒惰初始化单例模式

 懒惰实例化，初始化线程安全有保障。