5、虚拟机类加载机制

类加载时机

类加载的时机

加载、验证、准备、初始化 顺序是固定的

必须初始化5种情况

• 遇到 new getstatic、invokestatic putstatic、4条指令
• Reflect包进行反射时
• 初始化一个类，父类未初始化时
• Main类
• 动态支持，解析结果REF_getstatic、REF_putstatic、REF_invokeStatic方法句柄

加载

1. 读取二进制字节流.class
2. 解析方法区运行时数据结构 .classfile
3. 内存生成java.lang.Class对象

验证

1. 验证文件格式
2. 元数据验证
3. 字节码验证

准备

给类变量分配内存并设置初始值

解析

常量池内的符号替换成直接引用过程

1. 类或接口的解析
2. 字段的解析
3. 类方法的解析
4. 接口方法的解析

初始化

init

双亲委派模型

1. 启动类加载器 Bootstrap ClassLoader C++ 虚拟机一部分
2. 扩展类加载器 Extension ClassLoader java独立于虚拟机外部
3. 应用类加载器 App ClassLoader
4. 自定义类加载器

类加载器的层次关系，称之为双亲委派模型

双亲委派模型工作过程

如果一个类加载器收到加载请求, 首先不会自己尝试加载这个类，而是委派到它的父类加载器去尝试加载，每层都如此，直到顶层的启动类加载器，直到父加载器反馈无法完成，子加载器才会尝试自己加载

protected Class<?> loadClass(String className, boolean resolve) 
    throws  ClassNotFoundException { 
    //首先检查类是否加载过
    Class<?> clazz = findLoadedClass(className);
    if (clazz == null) {   
        try {   
            //如果存在父节点，加载父加载器ClassLoader 
             if(parent!=null){
                 //如果没有加载过，先调用父加载器的loadClass
                 clazz = parent.loadClass(className, false);
             }else{//否则用启动类加载器
                  clazz= findBootstrapClassOrNull(className);
             }
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            //抛出异常说明父类无法完成加载请求
            if(clazz == null){
                clazz = findClass(className);
            }
        }
    } 

    //解析class
    if(resolve){
        resolveClass(clazz)
    }

    return clazz;
}

为什么使用双亲委托

1、因为可以避免重复加载，当父类已经加载该类，就没有必要让子类再加载一次。

2、考虑安全因素，如果用自定义同名类来动态替换java核心api中定义类型，存在非常大隐患，除非自定义ClassLoader搜索算法

JVM在搜索类中，如何判定两个class相同

1、判断两个类名是否相同

2、是否由同一个类加载器实例加载