揭秘类加载的5个步骤：JVM的灵魂深处！

2023-09-20 23:41:01

前言：类加载的必要性

Java程序的运行依赖于Java虚拟机（JVM），JVM通过解释执行字节码来运行程序。字节码是Java编译器将Java源代码编译成的一种中间代码，它可以被JVM理解和执行。为了使Java程序能够正确运行，需要将字节码加载到内存中，这个过程就称为类加载。

类加载的五个步骤

类加载是一个复杂的过程，涉及到多个步骤。这些步骤包括：

加载：加载阶段负责将字节码从Class文件中加载到内存中。
验证：验证阶段负责检查字节码是否符合Java虚拟机规范。
准备：准备阶段负责为类分配内存并设置默认值。
解析：解析阶段负责将类中的符号引用转换为直接引用。
初始化 ：初始化阶段负责执行类的静态代码块和构造函数。

类加载的细节

加载阶段 ：加载阶段由类加载器负责。类加载器是一种负责加载类的软件组件。Java虚拟机中提供了三种默认的类加载器：
- 启动类加载器：启动类加载器负责加载核心库中的类，这些类位于java.home/lib目录下。
- 扩展类加载器：扩展类加载器负责加载扩展库中的类，这些类位于java.home/jre/lib/ext目录下。
- 系统类加载器：系统类加载器负责加载用户指定的路径中的类。
验证阶段 ：验证阶段由Java虚拟机负责。Java虚拟机对字节码进行验证，以确保其符合Java虚拟机规范。验证阶段包括以下几个步骤：
- 文件格式验证：检查字节码文件是否符合Java虚拟机规范规定的文件格式。
- 语义验证：检查字节码是否符合Java虚拟机规范规定的语义规则。
- 字节码验证：检查字节码是否符合Java虚拟机规范规定的字节码操作码规则。
准备阶段 ：准备阶段由Java虚拟机负责。Java虚拟机为类分配内存并设置默认值。准备阶段包括以下几个步骤：
- 分配内存：为类及其成员分配内存空间。
- 设置默认值：为类的静态变量和实例变量设置默认值。
解析阶段 ：解析阶段由Java虚拟机负责。Java虚拟机将类中的符号引用转换为直接引用。符号引用是指通过符号名称来引用类、方法或字段。直接引用是指通过内存地址来引用类、方法或字段。解析阶段包括以下几个步骤：
- 符号解析：将类中的符号引用转换为直接引用。
- 字段解析：将类中的字段符号引用转换为直接引用。
- 方法解析：将类中的方法符号引用转换为直接引用。
初始化阶段 ：初始化阶段由Java虚拟机负责。Java虚拟机执行类的静态代码块和构造函数。静态代码块是类加载时自动执行的代码块。构造函数是类实例化时自动执行的代码块。