JVM 从入门到上天之底层类加载

klass模型

地球人都知道jvm底层是c++实现的,c++同样是面向对象的,所以我们上层的java对象必然会对应着底层的一个c++对象,显而易见,这个klass就是c++中对象的表现形式,接下来我们先来看看klass模型类的继承结构。


instanceKlass

对应的普通的java类

接下来说一下它的三个子类

1、InstanceMirrorKlass

用来表示java.lang.Class,是jvm暴露给程序使用的,也就是说我们代码中使用的对象就是这个实例,它是存储在堆区的,而jvm内部使用的是instanceKlass,它是存储在方法区也就是元空间。(注:这里解释一下,方法区是jvm的规范,元空间是HotSpot的具体实现)

2、InstanceRefKlass

用来表示java.lang.ref.Reference类

3、InstanceClassLoaderKlass

用来遍历某个加载器加载的类

ArrayKlass

表示数组的元信息

1、TypeArrayKlass

基本数据类型数组

2、ObjArrayKlass

引用数据类型数组

类的加载过程

类的生命周期是由7个阶段组成,但是类的加载是说的前五个阶段,看下图所示


加载

过程

1、通过类的全限定名获取存储该类的class文件

2、解析成运行时数据,即instanceKlass实例,存放在方法区

3、在堆区生成该类的Class对象,即InstanceMirrorKlass实例

时机

1、创建类的实例的时候

2、访问某个类或接口的静态变量,或者给该静态变量赋值

3、调用类的静态方法

4、通过反射执行上述三种行为

5、初始化子类时会触发父类的初始化

6、 Java虚拟机启动时被标明为启动类的类(有main方法的类)

7、JDK1.7开始提供的动态语言支持(了解即可)

预加载

包装类、String、Thread

验证

1、文件格式验证

2、元数据验证

3、字节码验证

4、符号运用验证

准备

为静态变量分配内存、赋初值。

如下图各种数据的初始值


如果是被final修饰,在编译的时候会给属性添加ConstantValue属性,准备阶段直接完成赋值,即没有赋初值这一步。

解析

将常量池中的符号引用转为直接引用

解析后的信息存储在ConstantPoolCache类实例中

1、类或接口的解析

2、字段解析

3、方法解析

4、接口方法解析

初始化

执行静态代码块,完成静态变量的赋值

方法中语句的先后顺序与代码的编写顺序有关

类加载细节

子类访问父类的静态字段有两种实现方式

1、先去子类的镜像类中去取,如果有直接返回,如果没有,会沿着集成链将请求往上抛,很明显这种算法的性能随继承链的deep而上升,算法复杂度为O(n)

2、借助另外的数据结构实现,使用K-V的格式 存储,查询性能为O(1)。HotSpot就是使用的第二种方式,借助另外的数据结构ConstantPoolCache,常量池类ConstantPool中有个属性_cache指向了这个结构。每一条数据对应一个类ContantPoolCacheEntry.

ConstantPool/ConstantPoolCache

每个InstanceKlass关联着一个ConstantPool,作为该类型的运行时常量池。这个常量池的结构跟Class文件里的常量池基本上是对应的

ConstantPoolCache主要用于存储某些字节码指令所需的解析(resolve)好的常量项,例如给[get|put]static、[get|put]field、invoke[static|special|virtual|interface|dynamic]等指令对应的常量池项用

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 200,612评论 5 471
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 84,345评论 2 377
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 147,625评论 0 332
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,022评论 1 272
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 62,974评论 5 360
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,227评论 1 277
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,688评论 3 392
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,358评论 0 255
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,490评论 1 294
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,402评论 2 317
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,446评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,126评论 3 315
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,721评论 3 303
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,802评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,013评论 1 255
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 42,504评论 2 346
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,080评论 2 341

推荐阅读更多精彩内容

  • Klass模型 Java的每个类,在JVM中都有一个对应的Klass与之对应 ,存储类的元信息如:常量池、属性信息...
    CcLonely阅读 281评论 0 0
  • OOP-Klass模型 java中每个类在JVM中都有一个Klass类的实例与之相对应,存储类的元数据信息:常量池...
    醉起步溪月啊阅读 746评论 0 0
  • 搁置争议 系统性学一下JVM 类加载与字节码技术 类文件结构 字节码指令 编译期处理 类加载阶段 类加载器 运行期...
    黄先生hws阅读 1,678评论 0 0
  • 久违的晴天,家长会。 家长大会开好到教室时,离放学已经没多少时间了。班主任说已经安排了三个家长分享经验。 放学铃声...
    飘雪儿5阅读 7,458评论 16 22
  • 创业是很多人的梦想,多少人为了理想和不甘选择了创业来实现自我价值,我就是其中一个。 创业后,我由女人变成了超人,什...
    亦宝宝阅读 1,796评论 4 1