主頁 > 後端開發 > 深入理解Java類加載機制,再也不用死記硬背了

深入理解Java類加載機制,再也不用死記硬背了

2022-03-02 06:15:26 後端開發

談談“會”的三個層次

 

在《說透分布式事務》中,我舉例里說明了會與會的差別,對一門語言的學習,這里談談我理解的“會”的三個層次:

 

 

第一層:了解這門語言的語法、寫法,我把它叫做 hello world 級別;

第二層:了解這門語言的優劣勢以及它的生態,了解這門語言的能力范圍,我把它叫做 應用 級別;

第三層:了解這門語言的底層運行機制,這有利于對程式進行調優,以及當程式遇到了比較罕見的問題時能夠從根上分析解決它,我把它叫做 掌握 級別,

 

在簡歷上寫掌握某種語言的,一般面試官也會問一些很深入原理的問題,個人認為比較合理,自己作為一個15年一線Java開發,自認為有資格把掌握Java寫在簡歷上,今天,我就來聊聊我對雙親委派機制一些理解,

 

插個題外話,在《高并發下秒殺商品,你必須知道的9個細節》中,有朋友問配圖是用什么畫的,這里介紹一下自己的經驗:

 

1)思維導圖還是processon更加方便:

https://www.processon.com/i/594d313ae4b08b003f2ec84a

 

2)流程圖還是draw.io,這個不推薦在線編輯,慢到懷疑人生,安裝版本也是免費的,官網可輕松下載,開頭圖的框圖效果是draw.io的框圖有個 Sketch 樣式,這個樣式很好看,但是不建議用于文獻等正式場合,正式場合的圖最好方方正正,不要太圓潤,粗細均勻,

 

3)生成曲線圖、柱狀圖這些,還是習慣用excel,

 

Java類加載機制

 

首先我們需要思考一件事,我們撰寫的Java代碼,是如何在各種各樣的作業系統上運行起來的,

 

 

 

Java檔案通過Javac編譯成class檔案,這種中間碼被稱為位元組碼,然后由JVM加載位元組碼,這個程序就稱為類加載,


運行時,由解釋器將位元組碼解釋為一行行的機器碼來執行,在程式運行期間,即時編譯器會針對熱點代碼,將該部分位元組碼編譯成機器碼以獲取更高的執行效率,在整個運行時,解釋器和即時編譯器相互配合,使程式幾乎能達到和編譯型語言幾乎一樣的執行速度,這個部分交給專業的編譯器開發人員來做,咱們本篇不做深入講解,

 

到此上面那張圖就講完了,不要問我右上角那兩個表情是怎么回事,就是發現編輯的時候竟然可以添加表情,覺得好玩就試試看,

 

類的生命周期

 

在詳細講解之前,我們明確一下類加載流程的目的,站在高處去看,就是把一份被javac編譯過的檔案通過加載,生成某種形式的class檔案的資料結構送進記憶體,程式可以呼叫這個資料結構來構造出Java物件,這個程序是在運行時進行的,也是Java動態拓展性的根基,

 

 

 

上面這張圖表現了類的整個生命周期,而類加載呢,只包含了加載、鏈接和初始化三個階段,加載只是類加載的第一個環節,兩者要注意區分,決議部分是靈活的,它可以在初始化環節之前或者之后進行,實作后期系結,類加載的其他環節的順序是不可改變的,

 

加載

 

加載是一個讀取class檔案,將其轉化為某種靜態資料結構而存盤在方法區內,并在堆中生成一個便于用戶呼叫的Java物件的程序,


這里值得注意的是,這個Java檔案不一定是本地檔案,泛指各種來源的二進制流,比如網路、資料庫或者比如動態代理技術這樣的即時生成的class檔案,

 

驗證

 

驗證的步驟很多,上面的圖畫得不完全準確,對檔案格式的校驗其實是發生在加載階段的,通過才能順利加載,順利加載并不代表JVM完全認可了這個類,還要進行語法和語意上的分析,保證這個類不會危害JVM,這是對元資料和位元組碼上的驗證,在決議階段,還會進行符號參考的驗證,隨著JVM版本的升高,驗證程序也在被不斷豐富,

 

準備

 

準備就是為靜態變數賦初始值,注意這里的初始值是JVM默認初始值,是固定的,不是咱們寫代碼時的那個初始值,這里有個比較容易混淆的概念,

 

Java記憶體規范定義了方法區這種抽象概念,主流的JVM實作如HotSpot在JDK8之前使用永久代這種在堆中開辟專門空間的實作方式,JDK8之后使用元空間這種直接記憶體取代,

 

HotSpot的實作:類的元資訊、常量池、靜態變數等都存在在JDK8之前都存在在永久代這種方法區的具體實作中,JDK8之后,常量池、靜態變數被從方法區移除,轉移到了堆中,元資訊這些依然保留在方法區,具體的存盤方式改成了元空間,

 

決議

 

決議是將符號參考替換為直接參考,

 

靜態決議

 

符號參考就是假如類A參考了類B,加載階段是靜態決議,這時候B還沒有被放到JVM記憶體中,這時候A參考的只是代表B的符號,這是符號參考,

 

直接參考就是類A在決議階段發現自己參考了B,如果這個時候B還沒被加載,就是直接觸發B的類加載,之后B的符號參考會被替換成實際地址,這被稱為直接參考,

 

動態決議

 

本文類的生命周期部分引出了后期系結這個概念,后期系結其實就是動態決議,如果代碼使用了多型,B是一個抽象類或者介面,A就不能知道究竟要用哪個來替換,只能等到實際發生調動時在進行實際地址的替換,這就是為什么有的決議發生在初始化之后,

 

總結

 

類加載的程序今天就講這些,咱們來回顧一下類加載的五個階段,

 

從JVM的角度看,加載的讀取二進制流和初始化階段,是開放了主導權給用戶的,用戶可以使用動態代理等手段選擇是否這個階段進行加載,還可以使用多型的手段選擇是否在這個階段進行初始化,而剩下的所有部分都是JVM內部完成的,

 

此時你可以閉上眼睛回顧一下類加載的五個階段,是不是不用死記硬背也能了然于胸了,

 

轉載請註明出處,本文鏈接:https://www.uj5u.com/houduan/435335.html

標籤:Java

上一篇:2022年【米哈游】 金三銀四 三月社招內推開始啦!加班少福利好,200+個崗位任你挑選,趕快來看吧!

下一篇:curl常用引數詳解及示例

標籤雲
其他(157675) Python(38076) JavaScript(25376) Java(17977) C(15215) 區塊鏈(8255) C#(7972) AI(7469) 爪哇(7425) MySQL(7132) html(6777) 基礎類(6313) sql(6102) 熊猫(6058) PHP(5869) 数组(5741) R(5409) Linux(5327) 反应(5209) 腳本語言(PerlPython)(5129) 非技術區(4971) Android(4554) 数据框(4311) css(4259) 节点.js(4032) C語言(3288) json(3245) 列表(3129) 扑(3119) C++語言(3117) 安卓(2998) 打字稿(2995) VBA(2789) Java相關(2746) 疑難問題(2699) 细绳(2522) 單片機工控(2479) iOS(2429) ASP.NET(2402) MongoDB(2323) 麻木的(2285) 正则表达式(2254) 字典(2211) 循环(2198) 迅速(2185) 擅长(2169) 镖(2155) 功能(1967) .NET技术(1958) Web開發(1951) python-3.x(1918) HtmlCss(1915) 弹簧靴(1913) C++(1909) xml(1889) PostgreSQL(1872) .NETCore(1853) 谷歌表格(1846) Unity3D(1843) for循环(1842)

熱門瀏覽
  • 【C++】Microsoft C++、C 和匯編程式檔案

    ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:57:23 more
  • 例外宣告

    相比于斷言適用于排除邏輯上不可能存在的狀態,例外通常是用于邏輯上可能發生的錯誤。 例外宣告 Item 1:當函式不可能拋出例外或不能接受拋出例外時,使用noexcept 理由 如果不打算拋出例外的話,程式就會認為無法處理這種錯誤,并且應當盡早終止,如此可以有效地阻止例外的傳播與擴散。 示例 //不可 ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:57:27 more
  • Codeforces 1400E Clear the Multiset(貪心 + 分治)

    鏈接:https://codeforces.com/problemset/problem/1400/E 來源:Codeforces 思路:給你一個陣列,現在你可以進行兩種操作,操作1:將一段沒有 0 的區間進行減一的操作,操作2:將 i 位置上的元素歸零。最終問:將這個陣列的全部元素歸零后操作的最少 ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:57:30 more
  • UVA11610 【Reverse Prime】

    本人看到此題沒有翻譯,就附帶了一個自己的翻譯版本 思考 這一題,它的第一個要求是找出所有 $7$ 位反向質數及其質因數的個數。 我們應該需要質數篩篩選1~$10^{7}$的所有數,這里就不慢慢介紹了。但是,重讀題,我們突然發現反向質數都是 $7$ 位,而將它反過來后的數字卻是 $6$ 位數,這就說明 ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:57:36 more
  • 統計區間素數數量

    1 #pragma GCC optimize(2) 2 #include <bits/stdc++.h> 3 using namespace std; 4 bool isprime[1000000010]; 5 vector<int> prime; 6 inline int getlist(int ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:57:47 more
  • C/C++編程筆記:C++中的 const 變數詳解,教你正確認識const用法

    1、C中的const 1、區域const變數存放在堆疊區中,會分配記憶體(也就是說可以通過地址間接修改變數的值)。測驗代碼如下: 運行結果: 2、全域const變數存放在只讀資料段(不能通過地址修改,會發生寫入錯誤), 默認為外部聯編,可以給其他源檔案使用(需要用extern關鍵字修飾) 運行結果: ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:58:04 more
  • 【C++犯錯記錄】VS2019 MFC添加資源不懂如何修改資源宏ID

    1. 首先在資源視圖中,添加資源 2. 點擊新添加的資源,復制自動生成的ID 3. 在解決方案資源管理器中找到Resource.h檔案,編輯,使用整個專案搜索和替換的方式快速替換 宏宣告 4. Ctrl+Shift+F 全域搜索,點擊查找全部,然后逐個替換 5. 為什么使用搜索替換而不使用屬性視窗直 ......

    uj5u.com 2020-09-10 00:59:11 more
  • 【C++犯錯記錄】VS2019 MFC不懂的批量添加資源

    1. 打開資源頭檔案Resource.h,在其中預先定義好宏 ID(不清楚其實ID值應該設定多少,可以先新建一個相同的資源項,再在這個資源的ID值的基礎上遞增即可) 2. 在資源視圖中選中專案資源,按F7編輯資源檔案,按 ID 型別 相對路徑的形式添加 資源。(別忘了先把檔案拷貝到專案中的res檔案 ......

    uj5u.com 2020-09-10 01:00:19 more
  • C/C++編程筆記:關于C++的參考型別,專供新手入門使用

    今天要講的是C++中我最喜歡的一個用法——參考,也叫別名。 參考就是給一個變數名取一個變數名,方便我們間接地使用這個變數。我們可以給一個變數創建N個參考,這N + 1個變數共享了同一塊記憶體區域。(參考型別的變數會占用記憶體空間,占用的記憶體空間的大小和指標型別的大小是相同的。雖然參考是一個物件的別名,但 ......

    uj5u.com 2020-09-10 01:00:22 more
  • 【C/C++編程筆記】從頭開始學習C ++:初學者完整指南

    眾所周知,C ++的學習曲線陡峭,但是花時間學習這種語言將為您的職業帶來奇跡,并使您與其他開發人員區分開。您會更輕松地學習新語言,形成真正的解決問題的技能,并在編程的基礎上打下堅實的基礎。 C ++將幫助您養成良好的編程習慣(即清晰一致的編碼風格,在撰寫代碼時注釋代碼,并限制類內部的可見性),并且由 ......

    uj5u.com 2020-09-10 01:00:41 more
最新发布
  • Rust中的智能指標:Box<T> Rc<T> Arc<T> Cell<T> RefCell<T> Weak

    Rust中的智能指標是什么 智能指標(smart pointers)是一類資料結構,是擁有資料所有權和額外功能的指標。是指標的進一步發展 指標(pointer)是一個包含記憶體地址的變數的通用概念。這個地址參考,或 ” 指向”(points at)一些其 他資料 。參考以 & 符號為標志并借用了他們所 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:24:10 more
  • Java的值傳遞和參考傳遞

    值傳遞不會改變本身,參考傳遞(如果傳遞的值需要實體化到堆里)如果發生修改了會改變本身。 1.基本資料型別都是值傳遞 package com.example.basic; public class Test { public static void main(String[] args) { int ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:24:04 more
  • [2]SpinalHDL教程——Scala簡單入門

    第一個 Scala 程式 shell里面輸入 $ scala scala> 1 + 1 res0: Int = 2 scala> println("Hello World!") Hello World! 檔案形式 object HelloWorld { /* 這是我的第一個 Scala 程式 * 以 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:23:58 more
  • 理解函式指標和回呼函式

    理解 函式指標 指向函式的指標。比如: 理解函式指標的偽代碼 void (*p)(int type, char *data); // 定義一個函式指標p void func(int type, char *data); // 宣告一個函式func p = func; // 將指標p指向函式func ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:23:52 more
  • Django筆記二十五之資料庫函式之日期函式

    本文首發于公眾號:Hunter后端 原文鏈接:Django筆記二十五之資料庫函式之日期函式 日期函式主要介紹兩個大類,Extract() 和 Trunc() Extract() 函式作用是提取日期,比如我們可以提取一個日期欄位的年份,月份,日等資料 Trunc() 的作用則是截取,比如 2022-0 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:23:45 more
  • 一天吃透JVM面試八股文

    什么是JVM? JVM,全稱Java Virtual Machine(Java虛擬機),是通過在實際的計算機上仿真模擬各種計算機功能來實作的。由一套位元組碼指令集、一組暫存器、一個堆疊、一個垃圾回收堆和一個存盤方法域等組成。JVM屏蔽了與作業系統平臺相關的資訊,使得Java程式只需要生成在Java虛擬機 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:23:31 more
  • 使用Java接入小程式訂閱訊息!

    更新完微信服務號的模板訊息之后,我又趕緊把微信小程式的訂閱訊息給實作了!之前我一直以為微信小程式也是要企業才能申請,沒想到小程式個人就能申請。 訊息推送平臺🔥推送下發【郵件】【短信】【微信服務號】【微信小程式】【企業微信】【釘釘】等訊息型別。 https://gitee.com/zhongfuch ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:59 more
  • java -- 緩沖流、轉換流、序列化流

    緩沖流 緩沖流, 也叫高效流, 按照資料型別分類: 位元組緩沖流:BufferedInputStream,BufferedOutputStream 字符緩沖流:BufferedReader,BufferedWriter 緩沖流的基本原理,是在創建流物件時,會創建一個內置的默認大小的緩沖區陣列,通過緩沖 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:49 more
  • Java-SpringBoot-Range請求頭設定實作視頻分段傳輸

    老實說,人太懶了,現在基本都不喜歡寫筆記了,但是網上有關Range請求頭的文章都太水了 下面是抄的一段StackOverflow的代碼...自己大修改過的,寫的注釋挺全的,應該直接看得懂,就不解釋了 寫的不好...只是希望能給視頻網站開發的新手一點點幫助吧. 業務場景:視頻分段傳輸、視頻多段傳輸(理 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:42 more
  • Windows 10開發教程_編程入門自學教程_菜鳥教程-免費教程分享

    教程簡介 Windows 10開發入門教程 - 從簡單的步驟了解Windows 10開發,從基本到高級概念,包括簡介,UWP,第一個應用程式,商店,XAML控制元件,資料系結,XAML性能,自適應設計,自適應UI,自適應代碼,檔案管理,SQLite資料庫,應用程式到應用程式通信,應用程式本地化,應用程式 ......

    uj5u.com 2023-04-20 07:22:35 more