【JVM虛擬機】類的加載，連接和初始化

jdk版本：Java HotSpot™ 64-Bit Server VM (build 25.131-b11, mixed mode)

JVM虛擬機的學習可能更偏向於理論，但是當你理解了JVM虛擬機後，你將會寫出更好的代碼，性能更好的代碼。

今天先介紹JVM對類的處理，總共分爲加載,連接,初始化，下面我們慢慢介紹

首先，我們先看java虛擬機的退出情況

java的虛擬機和程序的生命週期

在如下的情況下，java虛擬機會結束生命週期

• 執行了System.exit()方法
• 程序正常結束
• 程序在執行中遇到異常或者錯誤而異常終止
• 由於操作系統出現錯誤，導致java虛擬機退出

下面我們來詳細瞭解下java虛擬機中類的加載過程

加載

描述：
類的加載是將類的.class文件中的二進制數據讀入到內存中，將其放在運行時數據區的方法內，然後在內存中和攢國家一個java.lang.Class對象，用來封裝類在方法區內的數據結構

可以多種類型文件：

• 從本地系統中直接加載
• 通過網絡下載.class文件
• 從zip，jar等歸檔文件中加載.class文件
• 從數據庫中提取.class文件
• 將java源代碼編譯成.class二進制文件

連接

• 驗證 ：確保被加載類的正確性
• 準備 ：爲類的靜態變量分配內存，並把它初始化爲默認值
  • java中一些變量有一些默認值：
    • int = 0

	//默認是把i賦值爲0
	public final static int i = 0;

• 解析 ：把類中的符號引用轉換成直接引用
  • 符號表示：間接引用
  • 直接引用：直接指針指向某個類的方法

初始化

把類的靜態變量賦值爲正確的初始值

	//默認是把i賦值爲0
	public final static int i = 2;

注意：所有的JAVA虛擬機實現必須在每個類或者接口被java程序首次主動使用時纔會初始化他們

使用

正常使用類 ，比如 new String();

java程序對類的使用分爲2種

• 主動使用 （7種）
  • 創建類的實例

  public class Test1 {
  
      public static void main(String[] args) {
          //這裏創建實例
          MyParent myParent = new MyParent();
          System.out.println(myParent);
      }
  
      public static class MyParent {}
  }
  

  • 訪問某個類或者接口的靜態變量 ，或者對該靜態變量進行賦值 這裏其實並不會去加載MyParent，這裏留了個坑哦？？？，詳細請看下一章

  public class Test1 {
  
      public static void main(String[] args) {
      	//調用靜態變量
          System.out.println(MyParent.str);
      }
  
      public static class MyParent {
  
          public static final String str = "123";
  
          public MyParent() {
              System.out.println("myParent init");
          }
      }
  }
  

  • 調用類的靜態方法
  • 反射
  • 初始化一個類的子類

  public class Test1 {
  
      public static void main(String[] args) {
          MyChild myChild = new MyChild();
      }
  
      public static class MyParent {
      
          public MyParent() {
              System.out.println("myParent init");
          }
      }
  
      public static class MyChild extends MyParent{
  
          public MyChild() {
              System.out.println("MyChild init");
          }
      }
  }
  

  • java虛擬機啓動時，被標記爲啓動類的類 如：Java Test
  • Jdk1.7 開始提供的動態語言支持
• 被動使用
  除了主動使用，其他都是被動使用

卸載

把加載到java虛擬機中的class類刪除掉

下面3種情況會導致類的卸載

• 類加載器沒有被引用

• 類對象沒有被引用

• 沒有該類的實例對象存在

擴充：

JVM的參數介紹

-XX:+TraceClassLoading ： 配置參數，可以顯示類的加載過程

-XX:+TraceClassUnloading ： 配置參數，可以顯示類的卸載的過程

參數形式的解析：
-XX ：規定的
+：說明是開啓的參數
-：說明是關閉的參數

助記符

1. iconst_* 基礎類型(int) -1~5
   通過iconst_*指令把常量壓到棧頂

指令	值
iconst_m1	-1
iconst_0	0
iconst_1	1
iconst_2	2
iconst_3	3
iconst_4	4
iconst_5	5

2. bipush 基礎類型(int) -128~127
   通過bipush指令把常量壓到棧頂
   

3. sipush 基礎類型(int) -32768~32767
   通過sipush指令把常量壓到棧頂
   

4. ldc 基礎類型(int) -2147483648~2147483647
   通過ldc指令把常量壓到棧頂

截圖中看到，超過這個值就已經報錯了

5. getstatic static關鍵字