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從JVM分析Java的類的加載和卸載機(jī)制

更新時(shí)間：2015年11月04日 08:51:59 作者：圣騎士Wind的博客

這篇文章主要介紹了從JVM分析Java的類的加載和卸載機(jī)制,講解了Java類的聲明周期,需要的朋友可以參考下

類的加載
　　類的加載指的是將類的.class文件中的二進(jìn)制數(shù)據(jù)讀入到內(nèi)存中，將其放在運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)的方法區(qū)內(nèi)，然后在堆區(qū)創(chuàng)建一個(gè)java.lang.Class對(duì)象，用來封裝類在方法區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

　　加載.class文件的方式：

　　1.從本地系統(tǒng)中直接加載

　　2.通過網(wǎng)絡(luò)下載.class文件

　　3.從zip，jar等歸檔文件中加載.class文件

　　4.從專有數(shù)據(jù)庫中提取.class文件

　　5.將Java源文件動(dòng)態(tài)編譯為.class文件

　　類的加載的最終產(chǎn)品是位于堆區(qū)中的Class對(duì)象。

　　Class對(duì)象封裝了類在方法區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并且向Java程序員提供了訪問方法區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的接口。

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類加載器
　　加載器有兩種類型：

　　1.Java虛擬器自帶的加載器

　　根類加載器(Bootstrap)

　　擴(kuò)展類加載器(Extension)

　　系統(tǒng)類加載器或稱應(yīng)用加載器(System)

　　后兩種加載器是Java實(shí)現(xiàn)的，根類加載器是C++寫的，程序員無法在Java代碼中獲得該類。

　　2.用戶自定義的類加載器

　　java.lang.ClassLoader的子類

　　用戶可以定制類的加載方式

　　類加載器并不需要等到某個(gè)類被首次主動(dòng)使用時(shí)再加載它。

　　JVM規(guī)范允許類加載器在預(yù)料某個(gè)類將要被使用時(shí)就預(yù)先加載它，如果在預(yù)先加載的過程中遇到了.class文件缺失或存在錯(cuò)誤，類加載器必須在程序首次主動(dòng)使用該類時(shí)才報(bào)告錯(cuò)誤(LinkageError)。如果這個(gè)類一直沒有被程序主動(dòng)使用，那么類加載器就不會(huì)報(bào)告錯(cuò)誤。

類的卸載機(jī)制
類的生命周期
　　當(dāng)Sample類被加載、連接和初始化后，它的生命周期就開始了。

　　當(dāng)代表Sample類的Class對(duì)象不再被引用，即不可觸及時(shí)，Class對(duì)象就會(huì)結(jié)束生命周期，Sample類在方法區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)也會(huì)被卸載，從而結(jié)束Sample類的生命周期。

　　由此可見，一個(gè)類何時(shí)結(jié)束生命周期，取決于代表它的Class對(duì)象何時(shí)結(jié)束生命周期。

引用關(guān)系
　　加載器和Class對(duì)象：

　　在類加載器的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)中，用一個(gè)Java集合來存放所加載類的引用。

　　另一方面，一個(gè)Class對(duì)象總是會(huì)引用它的類加載器。調(diào)用Class對(duì)象的getClassLoader()方法，就能獲得它的類加載器。

　　由此可見，Class實(shí)例和加載它的加載器之間為雙向關(guān)聯(lián)關(guān)系。

　　類、類的Class對(duì)象、類的實(shí)例對(duì)象：

　　一個(gè)類的實(shí)例總是引用代表這個(gè)類的Class對(duì)象。

　　在Object類中定義了getClass()方法，這個(gè)方法返回代表對(duì)象所屬類的Class對(duì)象的引用。

　　此外，所有的Java類都有一個(gè)靜態(tài)屬性class，它引用代表這個(gè)類的Class對(duì)象。

類的卸載
　　由Java虛擬機(jī)自帶的類加載器所加載的類，在虛擬機(jī)的生命周期中，始終不會(huì)被卸載。

　　前面介紹過，Java虛擬機(jī)自帶的類加載器包括根類加載器、擴(kuò)展類加載器和系統(tǒng)類加載器。

　　Java虛擬機(jī)本身會(huì)始終引用這些類加載器，而這些類加載器則會(huì)始終引用它們所加載的類的Class對(duì)象，因此這些Class對(duì)象始終是可觸及的。

　　由用戶自定義的類加載器加載的類是可以被卸載的。

具體例子

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loader1變量和obj變量間接應(yīng)用代表Sample類的Class對(duì)象，而objClass變量則直接引用它。

　　如果程序運(yùn)行過程中，將上圖左側(cè)三個(gè)引用變量都置為null，此時(shí)Sample對(duì)象結(jié)束生命周期，MyClassLoader對(duì)象結(jié)束生命周期，代表Sample類的Class對(duì)象也結(jié)束生命周期，Sample類在方法區(qū)內(nèi)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)被卸載。

　　當(dāng)再次有需要時(shí)，會(huì)檢查Sample類的Class對(duì)象是否存在，如果存在會(huì)直接使用，不再重新加載；如果不存在Sample類會(huì)被重新加載，在Java虛擬機(jī)的堆區(qū)會(huì)生成一個(gè)新的代表Sample類的Class實(shí)例(可以通過哈希碼查看是否是同一個(gè)實(shí)例)。

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