JVM学习笔记（1）——类加载器ClassLoader

1、 Java虚拟机与程序的生命周期

在如下几种情况下，Java虚拟机将结束生命周期

• 执行了System.exit()方法
• 程序正常执行结束
• 程序在执行过程中遇到了异常或错误而异常终止
• 由于操作系统出现错误而导致Java虚拟机进程终止

2、类的加载、连接、初始化（不涉及对象生成）
（1）加载：查找并加载类的二进制数据
（2）连接
– 验证：确保被加载的类的正确性
– 准备：为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值
（例如整型为0等。）
– 解析：把类中的符号引用转换为直接引用
（3）初始化：为类的静态变量赋予正确的初始值
（将整型变量赋上显式的值）

3、Java程序对类的使用方式可分为两种
–主动使用
–被动使用
所有的Java虚拟机实现必须在每个类或接口被Java程序“首次主动使用”时才初始化他们。
3.1、主动使用
主动使用（六种）
–创建类的实例
–访问某个类或接口的静态变量，或者对该静态变量赋值
–调用类的静态方法
–反射（如Class.forName(“com.xxx.Test”)）
–初始化一个类的子类
–Java虚拟机启动时被标明为启动类的类（java Test）
3.2、被动使用
除了以上六种情况，其他使用Java类的方式都被看作是对类的被动使用，都不会导致类的初始化。

4、类的加载
类的加载指的是将类的.class文件中的二进制数据读入到内存中，将其放在运行时数据区的方法区内，然后在堆区创建一个java.lang.Class对象，用来封装类在方法区内的数据结构
4.1、类的加载方式
–加载.class文件的方式
–从本地系统中直接加载
–通过网络下载.class文件 java.net.URLClassLoader
–从zip，jar等归档文件中加载.class文件
–从专有数据库中提取.class文件
–将Java源文件动态编译为.class文件

类的加载的最终产品是位于堆区中的Class对象
•Class对象封装了类在方法区内的数据结构，并且向Java程序员提供了访问方法区内的数据结构的接口
4.2、类加载器
有两种类型的类加载器
–Java虚拟机自带的加载器
•根类加载器（Bootstrap）
•扩展类加载器（Extension）
•系统类加载器（System）
–用户自定义的类加载器
•java.lang.ClassLoader的子类
•用户可以定制类的加载方式

class类的getClassLoader方法

public ClassLoader getClassLoader()返回该类的类加载器。有些实现可能使用 null
来表示引导类加载器。如果该类由引导类加载器（根类加载器）加载，则此方法在这类实现中将返回 null。 如果存在安全管理器，并且调用者的类加载器不是
null，也不同于或是请求其类加载器的类的类加载器的祖先，则此方法通过
RuntimePermission(“getClassLoader”) 权限调用此安全管理器的 checkPermission
方法，以确保可以访问该类的类加载器。

如果此对象表示一个基本类型或 void，则返回 null。

返回： 加载此对象所表示的类或接口的类加载器。

类加载器并不需要等到某个类被“首次主动使用”时再加载它。
JVM规范允许类加载器在预料某个类将要被使用时就预先加载它，如果在预先加载的过程中遇到了.class文件缺失或存在错误，类加载器必须在程序首次主动使用该类时才报告错误（LinkageError错误）
•如果这个类一直没有被程序主动使用，那么类加载器就不会报告错误

5、类的验证
类被加载后，就进入连接阶段。连接就是将已经读入到内存的类的二进制数据合并到虚拟机的运行时环境中去。

5.1、类的验证的内容
–类文件的结构检查
–语义检查
–字节码验证
–二进制兼容性的验证

很多验证是出于安全性考虑。

6、类的准备

7、类的解析

8、类的初始化


8.1、类的初始化步骤

8.2、类的初始化时机
主动使用（六种）
–创建类的实例
–访问某个类或接口的静态变量，或者对该静态变量赋值
–调用类的静态方法
–反射（如Class.forName(“com.shengsiyuan.Test”)）
–初始化一个类的子类
–Java虚拟机启动时被标明为启动类的类（Java Test）
除了上述六种情形，其他使用Java类的方式都被看作是被动使用，不会导致类的初始化。

只有当程序访问的静态变量或静态方法确实在当前类或当前接口中定义时，才可以认为是对类或接口的主动使用。
调用ClassLoader类的loadClass方法加载一个类，并不是对类的主动使用，不会导致类的初始化。

父子加载器并非继承关系，是组合关系