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<cinit>()V方法
初始化调用<cinit>()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。