文章目录

一、加载
- 2、类加载器
- - ①、启动类加载器(Bootstrap ClassLoader)
  - ②、扩展类加载器(Extension ClassLoader)
  - ③、应用程序类加载器(Application ClassLoader)
  - ④、自定义类加载器（Custom ClassLoader）
- 3、双亲委派模型
二、连接
- 1、验证
- 2、准备
- 3、解析/识别
- - 4、符号引用
  - 5、直接引用
三、初始化

Java从编码到执行大概流程如图：

类加载总体流程：

一、加载

加载是类加载过程中的一个阶段，这个阶段会在内存中生成一个代表这个类的 java.lang.Class 对象，作为方法区这个类的各种数据的入口。注意这里不一定非得要从一个 Class 文件获取，这里既可以从 ZIP 包中读取（比如从 jar 包和 war 包中读取），也可以在运行时计算生成（动态代理），也可以由其它文件生成（比如将 JSP 文件转换成对应的 Class 类）。

2、类加载器

虚拟机设计团队把加载动作放到 JVM 外部实现，以便让应用程序决定如何获取所需的类，实现这个动作的代码模块称为”类加载器”，JVM 提供了 3 种类加载器：

①、启动类加载器(Bootstrap ClassLoader)

负责加载 JAVA_HOME\lib 目录中的，或通过-Xbootclasspath 参数指定路径中的，且被虚拟机认可（按文件名识别，如 rt.jar）的类。

②、扩展类加载器(Extension ClassLoader)

负责加载 JAVA_HOME\lib*.jar 目录中的，或通过 java.ext.dirs 系统变量指定路径中的类库。

③、应用程序类加载器(Application ClassLoader)

负责加载用户路径（classpath）上的类库。
JVM 通过双亲委派模型进行类的加载，当然我们也可以通过继承 java.lang.ClassLoader实现自定义的类加载器。

④、自定义类加载器（Custom ClassLoader）

应用程序根据自身需要自定义的ClassLoader，如Tomcat、Jboss都会根据j2ee规范实现ClassLoader。
注意：这里容易误解，实际上不同类加载器本身不存在继承关系。

子加载器持有父加载器对象，会把类先传给父加载器加载，但是两者本身不存在继承关系。另外如果想打破双亲委派，可通过重写loadClass方法实现。

ClassLoader的findClass直接抛出异常，所以实现自定义类加载器，需要

继承ClassLoader
重写模板方法findClass -> 调用defineClass

如：

package com.mashibing.jvm.c2_classloader;import com.mashibing.jvm.Hello;import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;public class T006_MSBClassLoader extends ClassLoader {@Overrideprotected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {File f = new File("c:/test/", name.replace(".", "/").concat(".class"));try {FileInputStream fis = new FileInputStream(f);ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();int b = 0;while ((b=fis.read()) !=0) {baos.write(b);}byte[] bytes = baos.toByteArray();baos.close();fis.close();//可以写的更加严谨return defineClass(name, bytes, 0, bytes.length);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}return super.findClass(name); //throws ClassNotFoundException}public static void main(String[] args) throws Exception {ClassLoader l = new T006_MSBClassLoader();Class clazz = l.loadClass("com.mashibing.jvm.Hello");Class clazz1 = l.loadClass("com.mashibing.jvm.Hello");System.out.println(clazz == clazz1);Hello h = (Hello)clazz.newInstance();h.m();System.out.println(l.getClass().getClassLoader());System.out.println(l.getParent());System.out.println(getSystemClassLoader());System.out.println(clazz.getClassLoader());System.out.println(getSystemClassLoader());}
}

自定义类加载器加载自加密的class，可以防止反编译，防止篡改

package com.mashibing.jvm.c2_classloader;import com.mashibing.jvm.Hello;import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;public class T007_MSBClassLoaderWithEncription extends ClassLoader {public static int seed = 0B10110110;@Overrideprotected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {File f = new File("I:\\马士兵\\课程10 JVM调优第一版\\(剪) JVM调优第一版\\out\\production\\JVM\\", name.replace('.', '/').concat(".msbclass"));System.out.println("----------------");try {FileInputStream fis = new FileInputStream(f);ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();int b = 0;while ((b=fis.read()) !=0) {baos.write(b ^ seed);}byte[] bytes = baos.toByteArray();baos.close();fis.close();//可以写的更加严谨return defineClass(name, bytes, 0, bytes.length);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}return super.findClass(name); //throws ClassNotFoundException}public static void main(String[] args) throws Exception {encFile("com.mashibing.jvm.hello");ClassLoader l = new T007_MSBClassLoaderWithEncription();Class clazz = l.loadClass("com.mashibing.jvm.Hello");Hello h = (Hello)clazz.newInstance();h.m();System.out.println(l.getClass().getClassLoader());System.out.println(l.getParent());}private static void encFile(String name) throws Exception {File f = new File("I:\\马士兵\\课程10 JVM调优第一版\\(剪) JVM调优第一版\\out\\production\\JVM\\", name.replace('.', '/').concat(".class"));FileInputStream fis = new FileInputStream(f);FileOutputStream fos = new FileOutputStream(new File("I:\\马士兵\\课程10 JVM调优第一版\\(剪) JVM调优第一版\\out\\production\\JVM\\", name.replaceAll(".", "/").concat(".msbclass")));int b = 0;while((b = fis.read()) != -1) {fos.write(b ^ seed);}fis.close();fos.close();}
}

3、双亲委派模型

当一个类收到了类加载请求，他首先不会尝试自己去加载这个类，而是把这个请求委派给父类去完成，每一个层次类加载器都是如此，因此所有的加载请求都应该传送到启动类加载其中，只有当父类加载器反馈自己无法完成这个请求的时候（在它的加载路径下没有找到所需加载的Class），子类加载器才会尝试自己去加载。

采用双亲委派的一个好处是比如加载位于 rt.jar 包中的类 java.lang.Object，不管是哪个加载器加载这个类，最终都是委托给顶层的启动类加载器进行加载，这样就保证了使用不同的类加载器最终得到的都是同样一个 Object 对象。

二、连接

1、验证

这一阶段的主要目的是为了确保 Class 文件的字节流中包含的信息是否符合当前虚拟机的要求，并且不会危害虚拟机自身的安全。
例如校验是否以cafe babe开头，每个位置代表什么含义也是规定好的

2、准备

准备阶段是正式为类变量分配内存并设置类变量的初始值阶段，即在方法区中分配这些变量所使用的内存空间。注意这里所说的初始值概念，比如一个类变量定义为：

public static int v = 8080;

实际上变量 v 在准备阶段过后的初始值为 0 而不是 8080，将 v 赋值为 8080 的 put static 指令是程序被编译后，存放于类构造器方法之中。
但是注意如果声明为

public static final int v = 8080;

在编译阶段会为 v 生成 ConstantValue 属性，在准备阶段虚拟机会根据 ConstantValue 属性将 v赋值为 8080。

3、解析/识别

解析阶段是指虚拟机将常量池中的符号引用替换为直接引用的过程。符号引用就是 class 文件中的：

CONSTANT_Class_info
CONSTANT_Field_info
CONSTANT_Method_info
等类型的常量。

4、符号引用

符号引用与虚拟机实现的布局无关，引用的目标并不一定要已经加载到内存中。各种虚拟机实现的内存布局可以各不相同，但是它们能接受的符号引用必须是一致的，因为符号引用的字面量形式明确定义在 Java 虚拟机规范的 Class 文件格式中。

5、直接引用

直接引用可以是指向目标的指针，相对偏移量或是一个能间接定位到目标的句柄。如果有了直接引用，那引用的目标必定已经在内存中存在。

三、初始化

初始化阶段是类加载最后一个阶段，前面的类加载阶段之后，除了在加载阶段可以自定义类加载器以外，其它操作都由 JVM 主导。到了初始阶段，才开始真正执行类中定义的 Java 程序代码。

JVM规范并没有规定何时加载类，但是严格规定了什么时候必须初始化：

new getstatic putstatic invokestatic指令，访问final变量除外
java.lang.reflect对类进行反射调用时
初始化子类的时候，父类首先初始化
虚拟机启动时，被执行的主类必须初始化
动态语言支持java.lang.invoke.MethodHandle解析的结果为REF_getstatic REF_putstatic REF_invokestatic的方法句柄时，该类必须初始化

Java类的加载过程相关推荐

Java 类的加载过程
Java 类的加载过程当程序主动使用某个类时,如果该类还没有加载到内存中,则通过以下三个步骤对类进行加载初始化: 类的加载:将类的class文件读入内存,并为之创建一个java.lang.Class ...
Java类的加载过程详解面试高频！！！值得收藏！！！
受多种情况的影响,又开始看JVM 方面的知识. 1.Java 实在过于内卷,没法不往深了学. 2.面试题问的多,被迫学习. 3.纯粹的好奇. 很喜欢一句话: 八小时内谋生活,八小时外谋发展. 望别日与 ...
java类加载过程_面试官：java类的加载过程
Java 类加载机制类从被加载到JVM中开始,到卸载为止,整个生命周期包括:加载.验证.准备.解析.初始化.使用和卸载七个阶段. 其中类加载过程包括加载.验证.准备.解析和初始化五个阶段. 类的加载 ...
Java类的加载过程，类加载器，双亲委派原则
Java一个类的加载过程: 1.加载 a.jvm会根据类名找到对应的类文件 b.进行文件内容读取 2.链接链接主要是验证类中数据是否合法,然后把刚加载进来的类和其他类的关系建立清楚,主要有以下几个步 ...
描述一下JAVA的加载过程_JVM源码分析之Java类的加载过程
简书占小狼转载请注明原创出处,谢谢! 趁着年轻,多学习背景最近对Java细节的底层实现比较感兴趣,比如Java类文件是如何加载到虚拟机的,类对象和方法是以什么数据结构存在于虚拟机中?虚方法.实 ...
Trembling ! Java类的加载过程详解(加载验证准备解析初始化使用卸载)
[1]类的生命周期一个类从加载进内存到卸载出内存为止,一共经历7个阶段: 加载->验证->准备->解析->初始化->使用->卸载其中,类加载包括5个阶段: 加载 ...
Java虚拟机中类的加载过程
Java中类的加载过程例如下面的一段简单的代码 public class HelloWorld {public static void main(String[] args) {System.ou ...
java类的加载时机和过程
首先,这是一个加载实例: 类什么时候被加载其次,主要原理: http://blog.csdn.net/liang_70121385/article/details/52496028 内容如下: 1 ...
深入理解Java虚拟机二（类加载器和类的加载过程）
类加载器子系统作用类加载器子系统负责从文件系统或者网络中加载Class文件,class文件在文件开头有特定的文件标识. ClassLoader只负责class文件的加载,至于它是否可以运行,则由Ex ...

Java类的加载过程