欲窮千里目之JVM （四）

  You have a dream, you got to protect it. People can't do something by themselves; they wanna tell you you can not do it. You want something. Go get it！

本文將比較詳細介紹虛擬機類加載機制，主要知識來源於《深刻理解Java虛擬機》。

類文件文件結構

任何一個Class文件都對應着惟一的一個類或者說接口的定義信息，在這個Class文件中，會保存相關信息。Class文件是一組以8 位字節爲基礎單位的二進制流，每個數據都有嚴格的定義，按照順序緊湊排列在Class文件中。

每個Class文件的頭4個字節稱之爲「魔數」，肯定這個文件是否爲一個能被虛擬機接受的文件。Class文件的魔數值爲：CAFEBABE,不一樣的文件有不一樣的魔數用於區分，感興趣的同窗能夠找相關的資料查閱一下，譬如：JPEG、text等的魔數是什麼。

Class文件包含：魔數、常量池、訪問標誌、（類索引、父索引、接口索引集合）、字段集合、方法表集合、屬性表集合。

類加載的過程

  類從被加載到虛擬機內存開始，到卸載出內存爲止，它的整個生命週期包括：加載、驗證、準備、解析、初始化、使用、卸載這七個階段。

加載是類加載過程當中的一個階段，在加載階段，虛擬機須要完成：

經過一個類的全限定名來獲取定義此類的二進制字節流；

將字節流索表明的靜態存儲結構轉化爲運行時區的數據結構；

生成一個Class對象，做爲數據訪問的入口。

驗證是鏈接階段的第一步，爲了確保Class文件的字節流中包含的信息符合當前虛擬機要求，不會危害虛擬機自身的安全。驗證須要進行四個階段的校驗動做：

文件格式驗證，便是否符合Class文件格式規範；

元數據驗證，便是否符合Java語言規範；

字節碼驗證，便是否符合虛擬機加載安全機制；

符號引用驗證，便是否符合類自己的信息。

準備階段是正式爲類變量分配內存並設置類變量初始值的階段，值得注意的是類變量不包括實例變量，而是基本數據變量，實例變量將在實例化時隨着對象一塊兒分配。

解析階段是虛擬機將常量池內的符號引用替換爲直接引用的過程，有四種引用解析過程：

類接口解析
字段解析
類方法解析
接口方法解析複製代碼

初始化階段是類加載過程當中最後一步，是執行類構造器方法的過程。跟以前步驟不同的是，本階段程序是主導和控制，而不是虛擬機主導和控制。

類加載器

在類加載過程當中"經過一個類的全限定名來獲取定義此類的二進制字節流"這個動做放到Java虛擬機外部實現，讓程序決定如何獲取所須要的類，實現這個動做的代碼模塊稱爲」類加載器「。

在以前的文章中我說起到有關類與類加載器的知識有不清楚的地方，本文基本補充完畢，對於類的雙親委派機制，以及破壞雙親委派機制的相關知識再補充一些。

雙親委派機制對於保護Java程序的穩定運行很重要，但它的實現思想也很是簡單，實現代碼集中在ClassLoader類的loaderClass()方法中。邏輯：先檢查是否已經被加載過，如果沒有加載過則調用父加載器的loaderClass()方法，如果父加載器爲空則默認使用啓動類加載器做爲父加載器；若是父類加載器啓動失敗，拋出ClassNotFoundException異常，再調用本身的findClass()方法進行加載。

破壞雙親委派機制引入線程上下文類加載器，這個加載經過java.lang.Thread類的setContextClassLoaser()方法進行設置，若是建立線程時未設置，它會從父線程中繼承一個；若是在引用程序全局範圍內沒有設置，這個類的默認類加載是應用程序加載器。有關在哪些地方破壞雙親委派機制，以及爲何破壞能夠在前幾篇文章找。

本文要是有遺漏的地方，我將在評論區給出，同時若讀者發現本文不當之處也請在評論區指出，共同研究。

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