這篇文章主要介紹了Jvm中class文件如何加載、初始化，具有一定借鑒價值，感興趣的朋友可以參考下，希望大家閱讀完這篇文章之后大有收獲，下面讓小編帶著大家一起了解一下。

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編寫的java文件在要真正運(yùn)行時，會首先被編譯成 “.class"結(jié)尾的二進(jìn)制文件，然后被虛擬機(jī)加載。那么在虛擬機(jī)中一個class文件要成為java實例，需要經(jīng)歷好幾個步驟：
一、class文件要成為java實例的步驟
1、裝載：裝載階段由三個基本動作完成，要裝載一個類型，java虛擬機(jī)必須：
（1）通過該類型的完全限定名，產(chǎn)生一個代表該類型的二進(jìn)制數(shù)據(jù)流
（2）解析這個二進(jìn)制數(shù)據(jù)流為方法區(qū)內(nèi)的內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
（3）創(chuàng)建一個表示該類型的java.lang.Class的實例
*當(dāng)時用new關(guān)鍵字創(chuàng)建一個對象時，該類的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存放在方法區(qū)中，new出的對象存放在堆中
二進(jìn)制的數(shù)據(jù)流可由以下方式產(chǎn)生：
 1、從本地加載一個java class 文件
 2、通過網(wǎng)絡(luò)上下載一個class文件
3、從一個zip、jar、或者其他文檔中提取class文件    等…
2、驗證：類被裝載后，就要準(zhǔn)備連接，連接的第一步是驗證——確認(rèn)類型符合java語言規(guī)范，并且不會危及虛擬機(jī)的完整性。
類型的檢查——確保除了Object之外的每個類都必須有一個超類，并確保該類的所有超類都已經(jīng)被裝載了
類之間的二進(jìn)制兼容檢查——檢查final類不能用于子類、檢查final類的方法不能被覆蓋、確保子類和超類之間沒有不兼容的方法
——檢查所有的常量池入口相互之間一致
——檢查常量池中的所有特殊字符串是否符合格式
——檢查字節(jié)碼的完整性（最為復(fù)雜的一步）
3、準(zhǔn)備：在準(zhǔn)備階段java虛擬機(jī)為類變量分配內(nèi)存，設(shè)置默認(rèn)初始值，但在到達(dá)初始化之前，類變量都沒有被初始化為真正的初始值。即：我們在類中聲明  int  a = 3;但在這一步，a的致被賦予類型的默認(rèn)值 0  int a =0;java虛擬機(jī)不支持boolean 類型，在內(nèi)部，boolean變量會被默認(rèn)的設(shè)置為int類型的0，即初始化成false.
4、解析：經(jīng)過驗證和準(zhǔn)備之后，就進(jìn)入了解析過程。解析就是在類型的常量池中尋找類、接口、字段、以及方法的符號引用，把這些引用替換成為直接引用的過程
5、初始化：初始化就是賦予一個變量真正的初始值
如我們定義 private static int a=1; 此時就是給a賦值1
二、動態(tài)鏈接和解析
  class文件把所有的符號引用保存在——常量池中，每一個 class文件都有一個常量池。每一個被虛擬機(jī)裝載類或者接口 都有一個內(nèi)部版本的常量池，被稱為運(yùn)行時常量池。
常量池的解析——當(dāng)程序運(yùn)行時，某個特定的符號引用要被使用， 首先要被解析。解析過程就是根據(jù) 符號引用查找到實體， 在把符號引用替換成為 直接引用的過程。每個符號引用都只被解析一次
早解析——預(yù)先解析所有的符號引用，從初始類開始，到后續(xù)的各個類，知道所有的符號引用都被解析。
遲解析——在訪問每一個符號引用的最后一刻才去解析。（也可選擇兩種情況之間的折衷策略）
——程序執(zhí)行都是在第一次 實際訪問一個符號引用時才會拋出錯誤，對于用戶來說，看上去都是 遲解析
——java虛擬機(jī)會把所有具有相同字符串順序的字符串文字處理成一個String對象。即：如果有多個類使用同一個字符串“Hello”,java虛擬機(jī)只會創(chuàng)建一個具有“Hello ”值的String對象 來表示所有的字符串文字。
——任何的byte、short、char返傭www.fx61.com，的值在被壓入棧中時， 都會先被轉(zhuǎn)換成int型
——涉及byte、short、char的運(yùn)算操作會首先把他們都轉(zhuǎn)換成int類型，進(jìn)行計算然后得到int結(jié)果，如果需要byte等結(jié)果，需要進(jìn)行顯示轉(zhuǎn)換。
——java虛擬機(jī)中內(nèi)存只能以對象形式在堆中進(jìn)行分配，如果需要可考慮基本類型包裝器
——java所使用的同步機(jī)制是監(jiān)視器，java中的監(jiān)視器支持兩種線程：互斥和協(xié)作。java虛擬機(jī)是通過鎖來實現(xiàn)互斥，是通過Object的wait和notify方法來實現(xiàn)協(xié)作
——只有當(dāng)絕對確定等待區(qū)中只有一個線程掛起的時候才應(yīng)使用notify，只要存在同時有多個線程掛起的可能性，就應(yīng)該使用notify all。否則可能導(dǎo)致某個特定的線程在等待區(qū)中等待時間過長，甚至永遠(yuǎn)就不會蘇醒。
——堆和方法區(qū)是被所有線程共享的 
——會被多線程訪問的兩種數(shù)據(jù)：保存在堆中的實例變量，保存在方法區(qū)中的類變量
——不需要進(jìn)行保護(hù)的變量：java棧中的局部變量，該數(shù)據(jù)是擁有該線程的線程私有的
——當(dāng)虛擬機(jī)裝載一個class文件的時候，會創(chuàng)建一個java.lang.Class類的實例。當(dāng)鎖住一個類的時候，其實就是鎖住那個類的Class對象。
三、jvm內(nèi)置的三大類加載器
BootStrap類加載器(BootStrapClassLoader)：根類加載器。該加載器沒有父加載器，負(fù)責(zé)加載虛擬機(jī)的核心類庫，如:java.lang.*等，java.lang.Object就是由根加載器加載的
Extension 類加載器(ExtClassLoader)：它的父加載器為根加載器，也就是上面那個。它從java.ext.dirs系統(tǒng)屬性所指定的目錄中加載類庫，或者從jdk的安裝目錄jre/lib/ext子目錄中加載類庫。該類是純java類是lava.lang.ClassLoader類的子類
System系統(tǒng)類加載器(AppClassLoader)，也稱為應(yīng)用類加載器，其父加載器為擴(kuò)展類加載器，上面那個。它從環(huán)境變量classpath中多指定的目錄中加載。它是用戶自定義類加載器的默認(rèn)父加載器，該類是純java類是lava.lang.ClassLoader類的子類
注意:使用Class.forName("com.test.Test1")進(jìn)行類裝載時，會自動執(zhí)行類中的靜態(tài)代碼塊，但不會執(zhí)行構(gòu)造方法
使用loadClass("com.test.Test1")進(jìn)行裝載時，不會自動執(zhí)行其中的靜態(tài)代碼塊，也不會執(zhí)行構(gòu)造方法
***：同一個類，由兩個不同的類加載器去加載，會被認(rèn)為是兩個不相同的類，在方法區(qū)中會有兩份該類的類信息
只有使用啟動類加載器加載的類，比如：java.lang.Strong、java.lang.Object 等類，在方法區(qū)中只有一份類信息。
 判斷兩個類是否相等的基礎(chǔ)是，這兩個類的類加載器是不是同一個
初始化：對于類的初始化階段，虛擬機(jī)規(guī)范規(guī)定了5種情況下必須立即對類進(jìn)行初始化
1、遇到new、getstatic、putstatic、invokestatic這四條字節(jié)碼指令時，如果類之前沒有進(jìn)行過初始化會進(jìn)行初始化。這四條字節(jié)碼對應(yīng)的是：new 實例、靜態(tài)字段取值、靜態(tài)字段賦值、靜態(tài)字段調(diào)用。
2、使用java.lang.refleat包的方法進(jìn)行反射調(diào)用
3、當(dāng)初始化一個類時，如果發(fā)現(xiàn)其父類還沒有被初始化，需要先初始化其父類
4、當(dāng)虛擬機(jī)啟動，需要執(zhí)行main方法的類
5、當(dāng)使用LDK1.7的動態(tài)預(yù)言支持時，如果一個java.lang.invole.MethodHandle實例的最后解析結(jié)果是REF_getStatic,REF_putStatic,REF_invokeStatic的方法句柄。
以下幾種情況需要注意：
1、對于靜態(tài)字段，只有直接定義這個字段的類或者接口才會被初始化，如果是通過子類引用父類中的靜態(tài)字段，只會觸發(fā)父類的初始化。
2、常量在編譯階段會存入調(diào)用類的常量池中，本質(zhì)上并沒有直接引用到定義類的常量，因此不會觸發(fā)定義常量的類的初始化。備注：只有編譯器能確定之的常量才會進(jìn)行該操作，編譯器無法確定的常量值，還是會觸發(fā)目標(biāo)類的初始化。
例如：public static final String uuid = UUID.randomUUID().toString();  這行代碼，當(dāng)其他類在引用uuid時，會觸發(fā)定義該uuid的類的初始化
3、通過數(shù)組定義來引用類，不會觸發(fā)類的初始化 例如： Super[ ] s = new Super[10]; 這行代碼并不會觸發(fā)Super類的初始化
4、當(dāng)一個接口初始化的時候，并不要求其父接口也被初始化，只有真正使用到父接口的時候才會初始化。
四、case class與class的區(qū)別
1、初始化的時候，不需要new，當(dāng)然你也可以加上，普通類一定需要加上new
class ABC(name:String){
def ff(): Unit ={
}
}
case class ABC1(name:String){
def ff1(): Unit ={
}
}
val abc1=ABC1("fg")
val abc= new ABC("xx")
2、toString的實現(xiàn)更加漂亮
println(abc1.toString)
println(abc.toString)
3、默認(rèn)實現(xiàn)了equals   hashcode
4、默認(rèn)是可以序列化的，也就是實現(xiàn)了Serializable
5、自動從scala.Producet中繼承了一些函數(shù)
6、case class構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)是publiec級別的，我們可以直接訪問
7、支持模式匹配

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