JAVA面試常備題、JVM加載class文件的原理機(jī)制

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• 類(lèi)型：行業(yè)軟件大�。�7.3M語(yǔ)言：中文 評(píng)分：10.0
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在面試java工程師的時(shí)候，這道題經(jīng)常被問(wèn)到，故需特別注意。

Java中的所有類(lèi)，都需要由類(lèi)加載器裝載到JVM中才能運(yùn)行。類(lèi)加載器本身也是一個(gè)類(lèi)，而它的工作就是把class文件從硬盤(pán)讀取到內(nèi)存中。在寫(xiě)程序的時(shí)候，我們幾乎不需要關(guān)心類(lèi)的加載，因?yàn)檫@些都是隱式裝載的，除非我們有特殊的用法，像是反射，就需要顯式的加載所需要的類(lèi)。

Java類(lèi)的加載是動(dòng)態(tài)的，它并不會(huì)一次性將所有類(lèi)全部加載后再運(yùn)行，而是保證程序運(yùn)行的基礎(chǔ)類(lèi)(像是基類(lèi))完全加載到j(luò)vm中，至于其他類(lèi)，則在需要的時(shí)候才加載。這當(dāng)然就是為了節(jié)省內(nèi)存開(kāi)銷(xiāo)。

Java的類(lèi)加載器有三個(gè)，對(duì)應(yīng)Java的三種類(lèi):

Bootstrap Loader // 負(fù)責(zé)加載系統(tǒng)類(lèi) (指的是內(nèi)置類(lèi)，像是String，對(duì)應(yīng)于C#中的System類(lèi)和C/C++標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)中的類(lèi))
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- - ExtClassLoader //負(fù)責(zé)加載擴(kuò)展類(lèi)(就是繼承類(lèi)和實(shí)現(xiàn)類(lèi))
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- - AppClassLoader //負(fù)責(zé)加載應(yīng)用類(lèi)(程序員自定義的類(lèi))

三個(gè)加載器各自完成自己的工作，但它們是如何協(xié)調(diào)工作呢？哪一個(gè)類(lèi)該由哪個(gè)類(lèi)加載器完成呢？為了解決這個(gè)問(wèn)題，Java采用了委托模型機(jī)制。

委托模型機(jī)制的工作原理很簡(jiǎn)單：當(dāng)類(lèi)加載器需要加載類(lèi)的時(shí)候，先請(qǐng)示其Parent(即上一層加載器)在其搜索路徑載入，如果找不到，才在自己的搜索路徑搜索該類(lèi)。這樣的順序其實(shí)就是加載器層次上自頂而下的搜索，因?yàn)榧虞d器必須保證基礎(chǔ)類(lèi)的加載。之所以是這種機(jī)制，還有一個(gè)安全上的考慮：如果某人將一個(gè)惡意的基礎(chǔ)類(lèi)加載到j(luò)vm，委托模型機(jī)制會(huì)搜索其父類(lèi)加載器，顯然是不可能找到的，自然就不會(huì)將該類(lèi)加載進(jìn)來(lái)。

我們可以通過(guò)這樣的代碼來(lái)獲取類(lèi)加載器:

ClassLoader loader = ClassName.class.getClassLoader();
ClassLoader ParentLoader = loader.getParent();

注意一個(gè)很重要的問(wèn)題，就是Java在邏輯上并不存在BootstrapKLoader的實(shí)體！因?yàn)樗�是用C++編寫(xiě)的，所以打印其內(nèi)容將會(huì)得到null。
前面是對(duì)類(lèi)加載器的簡(jiǎn)單介紹，它的原理機(jī)制非常簡(jiǎn)單，就是下面幾個(gè)步驟:

1.裝載:查找和導(dǎo)入class文件;

2.連接:

(1)檢查:檢查載入的class文件數(shù)據(jù)的正確性;

(2)準(zhǔn)備:為類(lèi)的靜態(tài)變量分配存儲(chǔ)空間;

(3)解析:將符號(hào)引用轉(zhuǎn)換成直接引用(這一步是可選的)

3.初始化:初始化靜態(tài)變量，靜態(tài)代碼塊。

這樣的過(guò)程在程序調(diào)用類(lèi)的靜態(tài)成員的時(shí)候開(kāi)始執(zhí)行，所以靜態(tài)方法main()才會(huì)成為一般程序的入口方法。類(lèi)的構(gòu)造器也會(huì)引發(fā)該動(dòng)作。