java的加载机制，jvm，虚拟机

雨点打透心脏的1/2处 2023-07-21 08:52 37阅读 0赞

> 从类的加载机制了解java内存模型。我尽量用通俗易懂的语言。

先简单介绍一下java的内存区域。

*  方法区：用于存放已被加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。
 *  常量池：存放常量和类中的符号引用等信息。
 *  堆区：用于存放类的对象实例，是垃圾收集的主要区域（"GC 堆"）。
 *  栈区：每个 Java 方法在执行的同时会创建一个栈帧用于存储局部变量表、操作数栈、常量池引用等信息。从方法调用直至执行完成的过程，对应着一个栈帧在 Java 虚拟机栈中入栈和出栈的过程。

# 类的生命周期 #

类是在运行期间第一次使用时动态加载的，而不是一次性加载所有类。因为如果一次性加载，那么会占用很多的内存。

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## 加载 ##

加载是类加载的一个阶段，而类加载指的是类的生命周期中加载、连接、初始化三个阶段。

加载过程完成以下三件事：

*  通过类的完全限定名称获取定义该类的二进制字节流。
 *  将该字节流表示的静态存储结构转换为方法区的运行时存储结构。
 *  在堆中生成该类的java.lang.Class对象，作为方法区中该类各种数据的访问入口。

其中二进制字节流可以从以下方式中获取：

*  从 ZIP 包读取，成为 JAR、EAR、WAR 格式的基础。
 *  从网络中获取，最典型的应用是 Applet。
 *  运行时根据一定的规则实时生成，例如动态代理技术。
 *  从非class文件中获取，例如由 JSP 文件生成对应的 Class 类。

# 连接 #

主要任务是加载后的验证工作以及初始化前的准备工作，可以细分为三个步骤：验证、准备和解析。

1.  验证：确保 Class 文件是否合法，保证加载的类是能够被jvm所运行。
2.  **准备：**准备阶段的工作就是为类的静态变量分配内存并设为jvm默认的初值。
3.  **解析：**这一阶段的任务就是把常量池中的符号引用转换为直接引用。

# 初始化 #

如果一个类被直接引用（主动引用），就会触发类的初始化。在java中，直接引用的情况有：

1.  遇到 new、getstatic、putstatic、invokestatic 这四条字节码指令时，如果类没有进行过初始化，则必须先触发其初始化。
2.  通过反射方式执行以上行为。
3.  初始化子类的时候，会触发父类的初始化。
4.  作为程序入口直接运行时（也就是直接调用main方法）。

类的初始化过程是这样的：按照顺序自上而下运行类中的变量赋值语句和静态语句，
    如果有父类，则首先按照顺序运行父类中的变量赋值语句和静态语句。
    非静态代码块只在实例化时运行。

# 使用 #

类的使用包括主动引用和被动引用，下面我们主要来说一下被动引用：

*  通过子类引用父类的静态字段，不会导致子类初始化。
 *  通过数组定义来引用类，不会触发此类的初始化。
 *  引用类的常量，不会引起类的初始化。

# 卸载 #

垃圾回收：垃圾收集主要是针对堆和方法区进行。程序计数器、虚拟机栈和本地方法栈这三个区域属于线程私有的，只存在于线程的生命周期内，线程结束之后就会消失，因此不需要对这三个区域进行垃圾回收。（下载和垃圾回收还是分不太清）

## 判断一个对象是否可被回收 ##

### 1.引用计数算法 ###

为对象添加一个引用计数器，当对象增加一个引用时计数器加 1，引用失效时计数器减 1。引用计数为 0 的对象可被回收。

在两个对象出现循环引用的情况下，此时引用计数器永远不为 0，导致无法对它们进行回收。

### 2. 可达性分析算法 ###

以 GC Roots 为起始点进行搜索，可达的对象都是存活的，不可达的对象可被回收。