轉(zhuǎn)自：Java——JVM篇——收藏系列來(lái)啦（終結(jié)篇）
侵刪。
2.9.JVM 類加載機(jī)制
JVM 類加載機(jī)制分為五個(gè)部分：加載，驗(yàn)證，準(zhǔn)備，解析，初始化，下面我們就分別來(lái)看一下這
五個(gè)過(guò)程。
2.9.1.1.加載
加載是類加載過(guò)程中的一個(gè)階段，這個(gè)階段會(huì)在內(nèi)存中生成一個(gè)代表這個(gè)類的 java.lang.Class 對(duì)
象，作為方法區(qū)這個(gè)類的各種數(shù)據(jù)的入口。注意這里不一定非得要從一個(gè) Class 文件獲取，這里既
可以從 ZIP 包中讀取（比如從 jar 包和 war 包中讀取），也可以在運(yùn)行時(shí)計(jì)算生成（動(dòng)態(tài)代理），
也可以由其它文件生成（比如將 JSP 文件轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的 Class 類）。
2.9.1.2.驗(yàn)證
這一階段的主要目的是為了確保 Class 文件的字節(jié)流中包含的信息是否符合當(dāng)前虛擬機(jī)的要求，并
且不會(huì)危害虛擬機(jī)自身的安全。
2.9.1.3.準(zhǔn)備
準(zhǔn)備階段是正式為類變量分配內(nèi)存并設(shè)置類變量的初始值階段，即在方法區(qū)中分配這些變量所使
用的內(nèi)存空間。注意這里所說(shuō)的初始值概念，比如一個(gè)類變量定義為：
public static int v = 8080;
實(shí)際上變量 v 在準(zhǔn)備階段過(guò)后的初始值為 0 而不是 8080，將 v 賦值為 8080 的 put static 指令是
程序被編譯后，存放于類構(gòu)造器<client>方法之中。
但是注意如果聲明為：
public static final int v = 8080;
在編譯階段會(huì)為 v 生成 ConstantValue 屬性，在準(zhǔn)備階段虛擬機(jī)會(huì)根據(jù) ConstantValue 屬性將 v
賦值為 8080。
2.9.1.4.解析
解析階段是指虛擬機(jī)將常量池中的符號(hào)引用替換為直接引用的過(guò)程。符號(hào)引用就是 class 文件中
的：
1. CONSTANT_Class_info
2. CONSTANT_Field_info
3. CONSTANT_Method_info
等類型的常量。
2.9.1.5. 符號(hào)引用
符號(hào)引用與虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)的布局無(wú)關(guān)，引用的目標(biāo)并不一定要已經(jīng)加載到內(nèi)存中。各種虛擬
機(jī)實(shí)現(xiàn)的內(nèi)存布局可以各不相同，但是它們能接受的符號(hào)引用必須是一致的，因?yàn)榉?hào)引
用的字面量形式明確定義在 Java 虛擬機(jī)規(guī)范的 Class 文件格式中。
2.9.1.6. 直接引用
直接引用可以是指向目標(biāo)的指針，相對(duì)偏移量或是一個(gè)能間接定位到目標(biāo)的句柄。如果有
了直接引用，那引用的目標(biāo)必定已經(jīng)在內(nèi)存中存在。
2.9.1.7.初始化
初始化階段是類加載最后一個(gè)階段，前面的類加載階段之后，除了在加載階段可以自定義類加載
器以外，其它操作都由 JVM 主導(dǎo)。到了初始階段，才開(kāi)始真正執(zhí)行類中定義的 Java 程序代碼。
2.9.1.8. 類構(gòu)造器<client>
初始化階段是執(zhí)行類構(gòu)造器<client>方法的過(guò)程。<client>方法是由編譯器自動(dòng)收集類中的類變
量的賦值操作和靜態(tài)語(yǔ)句塊中的語(yǔ)句合并而成的。虛擬機(jī)會(huì)保證子<client>方法執(zhí)行之前，父類
的<client>方法已經(jīng)執(zhí)行完畢，如果一個(gè)類中沒(méi)有對(duì)靜態(tài)變量賦值也沒(méi)有靜態(tài)語(yǔ)句塊，那么編譯
器可以不為這個(gè)類生成<client>()方法。
注意以下幾種情況不會(huì)執(zhí)行類初始化：
1. 通過(guò)子類引用父類的靜態(tài)字段，只會(huì)觸發(fā)父類的初始化，而不會(huì)觸發(fā)子類的初始化。
2. 定義對(duì)象數(shù)組，不會(huì)觸發(fā)該類的初始化。
3. 常量在編譯期間會(huì)存入調(diào)用類的常量池中，本質(zhì)上并沒(méi)有直接引用定義常量的類，不會(huì)觸
發(fā)定義常量所在的類。
4. 通過(guò)類名獲取 Class 對(duì)象，不會(huì)觸發(fā)類的初始化。
5. 通過(guò) Class.forName 加載指定類時(shí)，如果指定參數(shù) initialize 為 false 時(shí)，也不會(huì)觸發(fā)類初
始化，其實(shí)這個(gè)參數(shù)是告訴虛擬機(jī)，是否要對(duì)類進(jìn)行初始化。
6. 通過(guò) ClassLoader 默認(rèn)的 loadClass 方法，也不會(huì)觸發(fā)初始化動(dòng)作。
2.9.2. 類加載器
虛擬機(jī)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)把加載動(dòng)作放到 JVM 外部實(shí)現(xiàn)，以便讓應(yīng)用程序決定如何獲取所需的類，JVM 提
供了 3 種類加載器：
2.9.2.1. 啟動(dòng)類加載器(Bootstrap ClassLoader)
1. 負(fù)責(zé)加載 JAVA_HOME\lib 目錄中的，或通過(guò)-Xbootclasspath 參數(shù)指定路徑中的，且被
虛擬機(jī)認(rèn)可（按文件名識(shí)別，如 rt.jar）的類。
2.9.2.2. 擴(kuò)展類加載器(Extension ClassLoader)
2. 負(fù)責(zé)加載 JAVA_HOME\lib\ext 目錄中的，或通過(guò) java.ext.dirs 系統(tǒng)變量指定路徑中的類
庫(kù)。
2.9.2.3. 應(yīng)用程序類加載器(Application ClassLoader)：
3. 負(fù)責(zé)加載用戶路徑（classpath）上的類庫(kù)。
JVM 通過(guò)雙親委派模型進(jìn)行類的加載，當(dāng)然我們也可以通過(guò)繼承 java.lang.ClassLoader
實(shí)現(xiàn)自定義的類加載器。
2.9.3. 雙親委派
當(dāng)一個(gè)類收到了類加載請(qǐng)求，他首先不會(huì)嘗試自己去加載這個(gè)類，而是把這個(gè)請(qǐng)求委派給父
類去完成，每一個(gè)層次類加載器都是如此，因此所有的加載請(qǐng)求都應(yīng)該傳送到啟動(dòng)類加載其中，
只有當(dāng)父類加載器反饋?zhàn)约簾o(wú)法完成這個(gè)請(qǐng)求的時(shí)候（在它的加載路徑下沒(méi)有找到所需加載的
Class），子類加載器才會(huì)嘗試自己去加載。
采用雙親委派的一個(gè)好處是比如加載位于 rt.jar 包中的類 java.lang.Object，不管是哪個(gè)加載
器加載這個(gè)類，最終都是委托給頂層的啟動(dòng)類加載器進(jìn)行加載，這樣就保證了使用不同的類加載
器最終得到的都是同樣一個(gè) Object 對(duì)象。
2.9.4. OSGI（動(dòng)態(tài)模型系統(tǒng)）
OSGi(Open Service Gateway Initiative)，是面向 Java 的動(dòng)態(tài)模型系統(tǒng)，是 Java 動(dòng)態(tài)化模塊化系
統(tǒng)的一系列規(guī)范。
2.9.4.1. 動(dòng)態(tài)改變構(gòu)造
OSGi 服務(wù)平臺(tái)提供在多種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上無(wú)需重啟的動(dòng)態(tài)改變構(gòu)造的功能。為了最小化耦合度和促使
這些耦合度可管理，OSGi 技術(shù)提供一種面向服務(wù)的架構(gòu)，它能使這些組件動(dòng)態(tài)地發(fā)現(xiàn)對(duì)方。
2.9.4.2. 模塊化編程與熱插拔
OSGi 旨在為實(shí)現(xiàn) Java 程序的模塊化編程提供基礎(chǔ)條件，基于 OSGi 的程序很可能可以實(shí)現(xiàn)模塊級(jí)
的熱插拔功能，當(dāng)程序升級(jí)更新時(shí)，可以只停用、重新安裝然后啟動(dòng)程序的其中一部分，這對(duì)企
業(yè)級(jí)程序開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō)是非常具有誘惑力的特性。
OSGi 描繪了一個(gè)很美好的模塊化開(kāi)發(fā)目標(biāo)，而且定義了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)的所需要服務(wù)與架構(gòu)，同時(shí)
也有成熟的框架進(jìn)行實(shí)現(xiàn)支持。但并非所有的應(yīng)用都適合采用 OSGi 作為基礎(chǔ)架構(gòu)，它在提供強(qiáng)大
功能同時(shí)，也引入了額外的復(fù)雜度，因?yàn)樗蛔袷亓祟惣虞d的雙親委托模型。
