30学Java第十天——类加载的过程

类加载过程

在Java中，类加载的过程主要包括以下三个阶段：

• 加载（Loading）: 从文件系统或网络中加载字节码到JVM中。
• 链接（Linking）: 将字节码的二进制数据合并到JVM中，包括验证、准备和解析。
• 初始化（Initialization）: 执行类的静态初始化代码，如静态变量的赋值和静态代码块的执行。

1. 加载（Loading）
   类加载的第一步是加载。JVM通过类加载器将类的字节码从文件系统（如JAR文件或.class文件）中读取到JVM中。在这一阶段，JVM会创建一个代表这个类的 Class 对象。

   如何加载:

   • JVM查找需要加载的类的二进制字节码。
   • 如果字节码存在，就将其加载到内存中。
   • 如果类已经加载过，则避免重复加载。

2. 链接（Linking）
   链接是将加载的类数据合并到JVM中的过程，主要包括以下三个子步骤：

• 验证（Verification）:
  确保加载的类的字节码符合Java语言的语法和结构规则。
  检查字节码文件的正确性，确保安全性。

• 准备（Preparation）:
  为类的静态变量分配内存并设置默认值。
  在这个阶段，类的静态变量被分配内存，但仅被初始化为默认值（例如整型默认值为0，引用类型为null）。

• 解析（Resolution）:
  将类中的符号引用转换为直接引用。符号引用是指向其他类、字段或方法的字符串表示，而直接引用则是直接指向内存地址。
  解析是在程序执行前完成的，避免了运行时的复杂解析。

3. 初始化（Initialization）
   这是类加载过程中最重要的一步。在这个阶段，JVM会执行类的静态初始化代码，包括：
   • 调用静态变量的赋值语句。
   • 运行静态代码块。

类加载器（ClassLoader）

Java中的类加载器负责加载类。JVM的类加载器分为以下几种：

• 启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）:

  • 负责加载JDK的核心类库，如 java.lang、java.util 等。
  • 是C++实现的，无法直接在Java中访问。

• 扩展类加载器（Extension ClassLoader）:

  • 负责加载JDK的扩展类库。
  • 通常指 jre/lib/ext 或通过 java.ext.dirs 指定的路径中类。

• 应用程序类加载器（Application ClassLoader）:

  • 负责加载用户类，即用户的应用程序类。
  • 通常是从classpath中查找类。

• 自定义类加载器:

  • 开发者可以通过继承 java.lang.ClassLoader 创建自定义类加载器，以实现特定的类加载策略。

可以通过getPrent() 方法一级一级获取类加载器，等级按照下图。

类加载的优先级

类加载器在加载类时会遵循一定的优先顺序，这在解决类的重复加载和类的隔离方面非常重要。大致顺序如下：
启动类加载器 ==》扩展类加载器 ==》应用程序类加载器 ==》自定义类加载器

双亲委派机制

• 某个类加载接收到加载类的任务时，通常会委托给其 “父” 类加载器 完成加载
• 最“父” 类加载器 无法加载时，会一级一级向下委托加载任务
• 作用：
  • 保护程序安全
  • 防止类重复加载
    

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注：本文章源于学习动力节点老杜的java教程视频后的笔记整理，方便自己复习的同时，也希望能给csdn的朋友们提供一点帮助。