谈谈Java中类加载机制的理解

Java面试 潘老师 9个月前 (09-05) 178 ℃ (0) 扫码查看

Java面试题:谈谈Java中类加载机制的理解

得分点:

加载、验证、准备、解析、初始化。

标准回答:

一个类型从被加载到虚拟机内存中开始,到卸载出内存为止,它的整个生命周期将会经历加载、验证、准备、解析、初始化、使用、卸载七个阶段,其中验证、准备、解析三个部分统称为连接,而前五个阶段则是类加载的完整过程。

  1. 加载阶段:JVM需要在内存中生成一个代表这个类的Class对象,作为方法区这个类的各种数据的访问入口。
  2. 验证阶段:大致上会完成文件格式验证、元数据验证、字节码验证、符号引用验证四个阶段的检验动作。这确保了类的字节码是合法且安全的。
  3. 准备阶段:正式为类中定义的变量(静态变量)分配内存并设置初始值的阶段。这些变量的内存分配在方法区中进行,但需要注意,方法区本身是一个逻辑上的区域。
  4. 解析阶段:Java虚拟机将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程。符号引用以一组符号来描述所引用的目标,而直接引用可以直接指向目标,也可以是一个能间接定位到目标的句柄。
  5. 初始化阶段:类加载过程的最后一个步骤,直到初始化阶段,Java虚拟机才真正开始执行类中编写的Java程序代码,将主导权移交给应用程序。初始化阶段实际上执行类构造器<clinit>()的过程,这个方法是由编译器自动生成的。

加分回答:

有关何时需要开始类加载过程的第一个阶段“加载”,《Java虚拟机规范》没有强制约束,这取决于虚拟机的具体实现。但是关于初始化阶段,《Java虚拟机规范》严格规定了有且只有六种情况必须立即对类进行“初始化”:

  1. 使用new实例化对象、读写类的静态字段、调用类的静态方法时。
  2. 使用java.lang.reflect包的方法对类型进行反射调用时。
  3. 当初始化类时,如果发现其父类还没有进行过初始化,则先初始化这个父类。
  4. 虚拟机启动时,需要指定一个要执行的主类,虚拟机会先初始化这个主类。
  5. 当使用JDK 7新加入的动态语言支持时,如果一个java.lang.invoke.MethodHandle实例最后的解析结果为REF_getStaticREF_putStaticREF_invokeStaticREF_newInvokeSpecial四种类型的方法句柄,并且这个方法句柄对应的类没有进行过初始化,则需要先触发其初始化。
  6. 当一个接口中定义了JDK 8新加入的默认方法(被default关键字修饰的接口方法)时,如果有这个接口的实现类发生了初始化,那么该接口要在其之前被初始化。

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