《深入理解Java虚拟机》的阅读笔记。

类加载就是把.class文件放入内存，并进行校验等过程得到Java类型。
Java的特点是运行时按需加载（动态加载），而非编译时全部加载。动态加载和动态连接共同构成Java动态扩展的特性（运行时决定类型、装载、使用）。

类的生命周期有：加载–>验证–>准备–>解析–>初始化–>使用–>卸载。
前五个属于类加载（其中解析开始的时间并不确定，可以是在初始化之后），2、3、4属于连接。

加载

类的全限定名（包名.类名）–>二进制字节流–>运行时数据结构（方法区内）–>class对象（内存中）

全限定名

简单说是完整的包名.类名

官方文档说明：

• 基本类型：基本类型
• 有名字的包A，并且不是另一个有名字的包的子包：简单名
• 有名字的包A，并且是另一个有名字的包B的子包：B的全限定名.A的简单名
• 顶层类/接口A，声明在没有名字的包下：简单名
• 顶层类/接口A，声明在有名字的包下：包的全限定名.A的简单名

成员类，成员接口，数组可能有全限定名：

• 成员类/接口M，外层类/接口是C，当且仅当C有全限定名的时候M才会有全限定名，是C的全限定名.M简单名
• 数组M有全限定名当且仅当它的元素类型C有全限定名，其为C全限定名[].

二进制字节流

可以从多种地方获取：

• zip包：jar、ear、war等
• class文件
• 网络
• 动态

非数组类的可控性强，通过自定义类加载器控制获取方式；

数组类C的创建：

• 如果C的组件类型B是引用类型，递归加载B，C在B的加载器的类名称空间被标识。
• 如果B是基本类型，B的类加载器为Bootstrap。

类加载器

设置如何获取需要的类

类的唯一性判断：

• 类加载器（类名称空间)
• 类本身

双亲委派模型

好处：Java类随类加载器有优先级，不会有多个基础类

父加载器结构：自定义–>Application（用户类路径，默认的加载器）–>Extension（/lib/ext)–>Boostrap(/lib下的，C++实现，用null判断)。父加载器的实现并非用继承，而是用组合。

实现：
classloader类a中的loadClass(name)方法:

1. name是否被加载过？有，直接返回其加载器，没有，goto 2
2. a的父加载器是否是null？是，则由boostrap加载，否则由a的父加载器加载。
3. 加载正常，返回加载器；加载异常，由自己加载findClass(name)

破坏：

• 双亲委派模型出现之前，是重写loadClass，之后是重写findClass
• 基础类需要调用户类代码：用线程上下文类加载器
• 动态性：OSGi的自定义类加载机制

验证

检查class文件是否符合虚拟机要求，是否安全。虽然Java语言是安全的，但是类加载的二进制文件不一定是Java生成的Class文件，还可能是其他的。

非必要，如果之前验证过，可设置跳过

验证内容：

• 文件格式：魔数、版本号、是否支持常量类型、是否存在指向常量的索引且符合类型？UTF-8常量编码
• 元数据（语义）：有父类、是否继承了不允许继承的类、非抽象类是否实现了所有方法、是否有与父矛盾（final、不合法重载）的字段或方法
• 字节码（语义、逻辑，方法安全）：跳转、类型转换、操作栈
• 符号引用（发生在解析时的符号引用–>直接引用）：全限定名是否能定位到类、类中有对应的方法或字段、是否可访问

准备

给类变量（static）在方法区分配内存

• 非final字段：设置默认初值
• static final字段：在编译时在ConstantValue已经有值，在准备时根据ConstantValue的值直接给字段赋值

解析

把常量池中的符号引用（字面量）转为直接引用。发生的时机不具体，但是16个用于操作符号引用的指令之前一定会完成解析。
直接引用可能是：

• 直接指向目标的指针、偏移量
• 间接定位到目标的句柄

多次解析：

• 非invokedynamic指令：可缓存（运行时常量池记录直接引用，标识为已解析状态），需要保证每次解析的状态一样（成功、相同异常）
• invokedynamic指令是执行到才解析。

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