JVM中加載、鏈接、初始化的示例分析

這篇文章主要為大家展示了“JVM中加載、鏈接、初始化的示例分析”，內容簡而易懂，條理清晰，希望能夠幫助大家解決疑惑，下面讓小編帶領大家一起研究并學習一下“JVM中加載、鏈接、初始化的示例分析”這篇文章吧。

基本概念：類加載的過程大致分為三個階段

1、加載階段：本階段主要把class的二進制代碼加載進入JVM，并且進行常量池（類名，方法名，字段名），方法區（二進制字節碼），棧（本地方法棧結構），堆（java.lang.class對象）的設置。

有三個加載類：Bootstrap ClassLoader，加載jre/lib/下的類；

Extension ClassLoader：加載jre/lib/ext下的類；

ApplicationClassLoader：加載classpath下的類（應用程序自己開發的類，如 工程目錄/bin/下的.class文件）

還有一個擴展的加載類，滿足應用程序的特殊需求。類的加載時，父親loader優先執行load動作，父親load不了時，子類運作。

2、鏈接階段：又分為三個小階段 校驗，準備，解析。

校驗：實施字節碼文件的格式，語法等的校驗。

準備：對靜態變量申請存儲空間，并設置默認的初始值。如：private static int a =2；那么在準備階段a被設置為0；

解析：把方法區中的符號指針替換為直接引用。

3、初始化階段：對靜態變量進行初始化，執行靜態塊，創建類的實例。上述的a變量在初始化階段會被設置為2。

第一步：驗證靜態變量和靜態塊的加載+鏈接（校驗，準備，解析）+初始化過程中值的變化。

 package com.chong.studyparalell.clazz.loader;

public class ClassLoaderDemo {
public static void main(String []args){
Test test2 = new Test();

System.out.println("Test2實例化結束"+test2.toString());

}
}

package com.chong.studyparalell.clazz.loader;

public class Test{

private static Test test1 = new Test();
private static int a = 2;
private static int b = 2;

static {
System.out.println("【Test類靜態塊】a=" + a);
}

public Test(){

System.out.println("【Test類構造方法】a=" + a);
System.out.println("【Test類構造方法】b=" + b);
System.out.println("【Test類實例】" + this.toString());
}

public static Test newInstance(){
return test1;
}
}

log輸出如下：

1 【Test類構造方法】a=0
2 【Test類構造方法】b=0
3 【Test類實例】com.chong.studyparalell.clazz.loader.Test@16c1857
4 【Test類靜態塊】a=2
5 【Test類構造方法】a=2
6 【Test類構造方法】b=2
7 【Test類實例】com.chong.studyparalell.clazz.loader.Test@1b1fd9c
8 Test2實例化結束com.chong.studyparalell.clazz.loader.Test@1b1fd9c

首先Test類在鏈接階段（準備階段），a，b分別被設置默認值0。

當new Test()執行后，

1）首先初始化Test類的三個靜態變量 test1,a,b。

初始化test1時，第一次調用構造方法，此時a,b為0。對應日志1,2行。

實例化test1，日志第3行。

test1初始化完成后，繼續初始化a,b，設為2。

接著初始化靜態塊 ，對應日志第4行。

2）執行Test類的構造方法

因為a,b已經被初始化為2，所以執行類的構造方法時，會輸出a，b 為2。日志第5,6行。

實例化后輸出地址信息，日志第7行。

3）最終main方法里打出實例工作完成，日志第8行。

第二步，加入父類后，進行確認。

package com.chong.studyparalell.clazz.loader;

public class TestBase {

private static int base_a = 2;
private static int base_b = 2;

static {
System.out.println("【父類靜態塊】 base_a="+base_a);
}

public TestBase(){
System.out.println("【父類 構造方法】base_a=" + base_a);
System.out.println("【父類 構造方法】base_b=" + base_b);
System.out.println("【父類 實例】"+ this.toString());
}

}

package com.chong.studyparalell.clazz.loader;

public class Test extends TestBase{
內容同第一步；
}

log輸出如下：

【父類靜態塊】 base_a=2

【父類 構造方法】base_a=2

【父類 構造方法】base_b=2

【父類 實例】com.chong.studyparalell.clazz.loader.Test@19ab8d

【Test類構造方法】a=0

【Test類構造方法】b=0

【Test類實例】com.chong.studyparalell.clazz.loader.Test@19ab8d

【Test類靜態塊】a=2

【父類 構造方法】base_a=2

【父類 構造方法】base_b=2

【父類 實例】com.chong.studyparalell.clazz.loader.Test@14dcfad

【Test類構造方法】a=2

【Test類構造方法】b=2

【Test類實例】com.chong.studyparalell.clazz.loader.Test@14dcfad

Test2實例化結束com.chong.studyparalell.clazz.loader.Test@14dcfad

可以發現父類的靜態變量，靜態塊，構造方法首先被初始化。然后子類的靜態變量，靜態塊和構造方法被初始化。

第三步：寫一個自定義的類加載器

 package com.chong.studyparalell.clazz.loader;


public class MyClassLoaderPilot {

public static void main(String[] args) {

try {
MyClassLoader classLoader = new MyClassLoader();
String filename = "com.chong.studyparalell.demon.DemonThreadDemo";

Object clazz = classLoader.loadCustomizeClass(filename);
System.out.println(clazz);

} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}

}

package com.chong.studyparalell.clazz.loader;

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;

public class MyClassLoader extends ClassLoader {

private String demoPath = "D:\\work\\temp\\";

public Class<?> loadCustomizeClass(String filename) throws ClassNotFoundException {

FileInputStream fis = null;
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
try {
// 1.獲取class文件的字節碼（二進制數據）
String[] fileNames = filename.split("\\.");
fis = new FileInputStream(demoPath + fileNames[fileNames.length-1] +".class");
byte[] bytes = new byte[1024];
int len = 0;
while ((len = fis.read(bytes)) != -1) {
baos.write(bytes, 0, len);
}

} catch (Exception e) {
throw new ClassNotFoundException();
} finally {
try {
fis.close();
} catch (IOException e) {
throw new ClassNotFoundException();
}
}

byte[] paramArrayOfByte = baos.toByteArray();
// 2。把二進制文件定義為class對象返回
return defineClass(filename, paramArrayOfByte, 0, paramArrayOfByte.length);
}
}

日志輸出如下：

class com.chong.studyparalell.demon.DemonThreadDemo

實際的跟著代碼走一遍，看看控制臺的輸出，用自己的思路虛擬著跟一跟，對于類的加載過程能夠認識的更加清晰一些。

以上是“JVM中加載、鏈接、初始化的示例分析”這篇文章的所有內容，感謝各位的閱讀！相信大家都有了一定的了解，希望分享的內容對大家有所幫助，如果還想學習更多知識，歡迎關注億速云行業資訊頻道！