jvm类加载机制思维导图

这是一篇关于jvm类加载机制思维导图，jvm是一种用于计算设备的规范，它是一个虚构出来的计算机，是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。

jvm类加载机制

• 定义
  • 类加载：将类的字节码文件所包含的数据读入内存，最终目的提供数据访问入口的机制，称为类加载机制
  • java文件 --> class二进制文件 -->加载进内存 -->数据访问接口（Class对象）
• 加载类的场景
  • 本地系统直接加载
  • 网络下载.class资源
  • zip,jar归档文件中加载.class资源
  • 专有数据库中提取.class资源
  • java源文件动态编译为.class文件资源
• 重点加载流程
  • 装载
    • 通过类的权限定名获取定义此类的二进制字节流--类加载器
    • 讲字节流代表的静态存储结构转化为方法区的运行时数据结构
    • 在堆中生成Class对象，作为数据访问入口
    • 完成装载后，运行时数据区的方法区和堆内存中已经有数据了
      • 方法区：类信息、静态变量、常量
      • 堆：代表被加载类的Class对象
  • 链接
    • 验证
      • 准则：符合规范要求、不会危害虚拟机安全
      • 文件格式验证
      • 元数据验证
      • 字节码验证
      • 符号引用验证
      • 通过参数设置 -Xverify:none 取消验证
    • 准备
      • 为类变量（静态变量）分配内存，且设置该类变量的默认初始值，如：int = 0
      • 不包含 final 和static 同时修饰的变量，因为final修饰的在编译阶段就会分配了，准备阶段会显示初始化
      • 没static修饰的变量不会被初始化，这个是实例变量，不是类变量，实例变量会随着对象一起分配到堆中
      • 静态变量的赋值是在构造阶段处理的。所以在构造前一直是分配默认值
      • 实际情况只有被 final 和 static 同时修饰的变量，在准备阶段，通过ContstantValue被显示赋值，其余均在 构造器中初始化赋值，且通过ContstantValue被显示赋值仅支持基础类型和字符串，因为基础类型和字符串在编译期就放入常量池中了。（有疑问，编译不就是生成二进制的class文件吗）
    • 解析
      • 将常量池内的符号引用转换为直接引用
    • 缓存
      • 虚拟机对第一次解析结果进行缓存，来避免重复解析
  • 初始化
    • 初始化阶段是执行类的构造器方法的过程
    • 理解：准备阶段 类变量通过一次系统要求的初始化，初始化阶段则根据程序定制直观计划去初始化变量和资源。
    • java中对类变量初始化设值方式有两种
      • 声明类变量是指定初始化
      • 使用静态代码块为类变量初始值
      • 所有 要注意代码顺序，定义在代码块前
    • 初始化步骤
      • 假如类还没被加载和链接，程序线加载类并链接该类
      • 假如类的直接父类没初始化，则Ian初始化其父类
      • 假如类中有初始化语句，则系统依次执行
    • 场景分类，主动引用和被动引用
• 类加载器
  • 功能 字节码转Class对象，还能判断唯一性，通过ConcurrentHashMap
  • Bootstrap ClassLoader
    • 加载 rt.jar
    • c++实现，不是ClassLoader子类
  • Extension ClassLoader
    • jre/lib中其余jar包，或者-Djava.ext.dirs指定目录下的jar包
  • App ClassLoader
    • classpath中的jar包和类和-Djava.class.path 指定目录下的jar包和类
  • Custom ClassLoader
    • 自定义加载器，如 tomcat和jboss都有自己的ClassLoader
  • 分层保障 核心API的安全。
  • 类加载机制
    • 全盘负责
    • 双亲委派（代码能理解是在如何实现的，包括缓存）
    • 缓存机制
    • 打破双亲委派行为不可取，非深入研究慎用