第四课、类加载器的深入解析与阶段分解

类加载器的深入解析与阶段分解

        类加载器（class loader）用来加载 Java 类到 Java 虚拟机中。一般来说，Java虚拟机使用 Java 类的方式如下：Java 源程序（.java 文件）在经过 Java 编译器编译之后就被转换成 Java 字节代码（.class 文件）。类加载器负责读取 Java 字节代码(将.class文件从磁盘加载到内存)，并转换成 java.lang.Class类的一个实例。每个这样的实例用来表示一个 Java 类。通过此实例的 newInstance()方法就可以创建出该类的一个对象。实际的情况可能更加复杂，比如 Java 字节代码可能是通过工具动态生成的，也可能是通过网络下载的。

类加载总共分为5个阶段分别是：

A、 类的加载

        通过一个类的完全限定查找此类字节码文件[.class文件--- 二进制文件]，如果不存在该文件则抛出异常，并将其加载到内存中(例如：将String类、Object类等加载内存)，同时利用字节码文件创建一个Class对象。

B、连接

        此阶段是将类与类的关系确定好，符号引用变成直接引用。同时针对字节码进行验证和校验(校验和验证的必要性：因为字节码文件可以利用手工或者工具的方式生成，这些字节码文件可以利用十六进制的工具打开，对文件的内容进行修改编辑，所以存在一些错误和恶意的可能)。在这个连接阶段又细化成三个小阶段，这三个阶段不一定是按照下面顺序严格执行的，它们分别是：

    a、验证：确保被加载类的正确性，字节码文件不被篡改，并且符合JVM的规范。

    b、准备：为类中的静态变量分配内存，并将其初始化对应变量类型的默认值。此阶段把类中的静态变量看成一个全局变量，因为在这个阶段还没有对象存在；根据静态变量的类型分配内存，并赋予该类型的默认值，例如：int分配内存4个字节，并赋予该默认值为0。

    c、解析：把类中的符号引用转换为直接引用。符号引用：间接地引用方式，例如某个类中表示另一个类的符号。直接引用：通过指针直接指向目标内存的位置。

C、初始化

        此阶段是为类中的静态变量赋予正确的初始值。

D、使用

        使用类创建对象，调用其中的方法。

E、卸载

        将内存中类卸载掉，卸载后的类不能再进行使用了。

注意：类的加载、连接、初始化这三个阶段并不是按照这个顺序严格执行，有可能在加载的过程中，出现类的连接处理，具体根JVM的具体实现有关，只要最终的结果按照JVM的规范执行就不会出问题了。前三个阶段比较重要请仔细阅读理解。

例：

class Person {

         publicstatic int a = 1;

}

分析：加载此类的字节码文件到内存；在连接时进行字节码的验证，为其中的成员变量a分配内存空间，将a赋值成对应类型的默认值是0，最后将符号引用变成直接引用；初始化阶段将类中的变量a赋值为1。

类加载器深入剖析

    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

    1、执行了System.exit()方法

    2、程序正常执行结束

    3、程序在执行过程中遇到了异常或异常终止

    4、由于操作系统出现错误而导致Java虚拟机进程终止

参考网址：

深入理解Java类加载器(ClassLoader)：http://blog.csdn.net/javazejian/article/details/73413292

OSGI小结：http://blog.csdn.net/zmx729618/article/details/52153755