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【Java ee初阶】jvm（2）

news 来源：原创 2025/6/7 12:23:38

类加载机制：

JVM从最开始的读取.class文件，到最终构造完成类对象的整个过程，也就是把类从硬盘加载到内存中的机制。

Java的类加载机制主要分为五个步骤：加载、验证、准备、解析和初始化。

步骤一加载（Loading）

加载阶段的主要任务是通过类的全限定名（1）获取.class文件（2），并且打开文件，读取文件内容到内存中，最后进行数据格式的解析（3）。加载过程由类加载器（ClassLoader）完成，类加载器可以是系统提供的，也可以是用户自定义的。

（1）什么是全限定名？

全限定类名也就是包名+类名。

例如java.lang.String

（2）找的整个过程，也叫做“双亲委派模型”

双亲委派模型是Java类加载的核心机制，采用分层责任链模式：当类加载器收到加载请求时，会先委托父加载器尝试加载，依次从启动类加载器（Bootstrap）、扩展类加载器（Extension）到应用类加载器（Application）逐级向上传递，只有父加载器无法完成时，子加载器才会自行加载。这种设计保证了核心类库的安全性（防止恶意篡改）、避免了类的重复加载，同时实现了类加载的层次化管理。典型例外场景如JDBC驱动加载会通过线程上下文类加载器打破该模型，以实现基础框架调用用户代码的需求。

（3）.class文件是二进制的，那么他的格式是怎么样的？又如何进行解析呢？

步骤二验证（Verification）

验证阶段的主要目的是确保加载的类文件符合Java虚拟机规范，并且不会危害虚拟机的安全。验证过程包括文件格式验证、元数据验证、字节码验证和符号引用验证。如果验证失败，会抛出VerifyError。

步骤三准备（Preparation）

准备阶段为类的静态变量分配内存，并设置默认初始值（此处申请的内存空间，是一个“未初始化”"的内存空间，空间上的每个字节都是0（新申请的内存自动设置为全0 这是JAVA /GO 等语言约定俗成的操作））。这些变量所使用的内存都将在方法区中进行分配。需要注意的是，准备阶段只会为静态变量分配内存并设置默认值，而不会执行任何Java代码。

步骤四解析（Resolution）

针对代码中的常量进行初始化

.class文件中，也会涉及到一些常量，常量也是需要放到内存中去的，这时候就需要把.class文件的常量加载到内存中去。

步骤五初始化（Initialization）

初始化阶段是类加载过程的最后一步，主要任务是进入到用户写的代码的环节。此时，类的静态成员，就要执行真正的初始化操作。（包括静态代码块以及针对父类/要实现的接口的加载）

例如：

class Test{

class int n = 10;

}

class B extends A

加载B的时候，需要判定A是否已经加载过了。如果A已经加载了，那么不必再加载（一个类加载一次就够了）；如果A没有加载，就需要把A也加载了。

步骤一 加载（Loading）

步骤二 验证（Verification）

步骤三 准备（Preparation）

步骤四 解析（Resolution）

步骤五 初始化（Initialization）

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步骤二验证（Verification）

步骤三准备（Preparation）

步骤四解析（Resolution）

步骤五初始化（Initialization）