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常见Java面试题之JVM加载class文件的原理机制

更新时间:2020年07月31日   作者:spoto
描述一下Java虚拟机加载class文件的原理机制?这是初学java编程的同学最最初接触学习的知识点,可能由于纯理论东西导致许多同学不是很重视,没有深入学习理解领会就急冲冲的进入后面的学习内容,导致这块内容掌握的不是很扎实。JVM工作机制原理也是最经常遇到的一个基础java面试题,不管原来知道不知道,现在告诉你,赶紧记牢面试无忧!

常见Java面试题之JVM加载class文件的原理机制

JVM加载class文件的原理机制

JVM中类的装载是由类加载器(ClassLoader)和它的子类来实现的,Java中的类加载器是一个重要的Java运行时系统组件,它负责在运行时查找和装入类文件中的类。
由于Java的跨平台性,经过编译的Java源程序并不是一个可执行程序,而是一个或多个类文件。当Java程序需要使用某个类时,JVM会确保这个类已经被加载、连接(验证、准备和解析)和初始化。类的加载是指把类的.class文件中的数据读入到内存中,通常是创建一个字节数组读入.class文件,然后产生与所加载类对应的Class对象。加载完成后,Class对象还不完整,所以此时的类还不可用。当类被加载后就进入连接阶段,这一阶段包括验证、准备(为静态变量分配内存并设置默认的初始值)和解析(将符号引用替换为直接引用)三个步骤。最后JVM对类进行初始化,包括:1)如果类存在直接的父类并且这个类还没有被初始化,那么就先初始化父类;2)如果类中存在初始化语句,就依次执行这些初始化语句。
类的加载是由类加载器完成的,类加载器包括:根加载器(BootStrap)、扩展加载器(Extension)、系统加载器(System)和用户自定义类加载器(java.lang.ClassLoader的子类)。从Java 2(JDK 1.2)开始,类加载过程采取了父亲委托机制(PDM)。PDM更好的保证了Java平台的安全性,在该机制中,JVM自带的Bootstrap是根加载器,其他的加载器都有且仅有一个父类加载器。类的加载首先请求父类加载器加载,父类加载器无能为力时才由其子类加载器自行加载。JVM不会向Java程序提供对Bootstrap的引用。

本题涉及java知识点分析

Java虚拟机JVM

JVM是Java Virtual Machine(Java虚拟机)的缩写,JVM是一种用于计算设备的规范,它是一个虚构出来的计算机,是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。
JVM主要是通过在实际计算机模仿各种计算机功能来实现的,组成部分包括堆、方法区、栈、本地方法栈、程序计算器等部分组成的,其中方法回收堆和方法区是共享区,也就是谁都可以使用,而栈和程序计算器、本地方法栈区是归JVM的。Java能够被称为“一次编译,到处运行”的原因就是Java屏蔽了很多的操作系统平台相关信息,使得Java只需要生成在JVM虚拟机运行的目标代码也就是所说的字节码,就可以在多种平台运行。

类装载器(ClassLoader)

类装载器(ClassLoader)主要负责加载class文件,是否能执行主要取决于execution engine它是负责执行被加载类中包含的指令。有两种类加载器分别为启动类加载器和用户自定义类加载器,然而启动类加载器是JVM实现的一部分,用户自定义类加载器是Java程序一部分。


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