Java虚拟机ClassLoader知识详解（1）

Java虚拟机ClassLoader知识详解（1）

最近在学习Java虚拟机，所以把知识点放出来，对自己是梳理巩固，也希望能帮到别人。

首先看一个据说Java新手程序员都会犯的错误，上代码：

package com.classLoader;
public class Test {
static class Singleton{
private static Singleton singleton = new Singleton();
public static int cout1;
public static int cout2=0;
private Singleton(){
cout1++;
cout2++;
}
public static Singleton getInstance(){
return singleton;
}
}

public static void main(String[] args) {
Singleton singleton = Singleton.getInstance();
System.out.println("cout1="+singleton.cout1);
System.out.println("cout2="+singleton.cout2);
}
}

最终的输出结果是cout1=1, cout2=0;带着这个问题我们开始我们的知识点讲解。

JVM装载类的步骤

加载：类的加载指的是将类的.class文件中的二进制数据读入到内存中，将其放在运行时数据区的方法区内，然后在堆区创建一个java.lang.Class对象，用来封装类在方法区内的数据结构。

加载.class文件的方式：

–从本地系统中直接加载

–通过网络下载.class文件

–从zip，jar等归档文件中加载.class文件

–从专有数据库中提取.class文件

–将Java源文件动态编译为.class文件

类的加载的最终产品是位于堆区中的Class对象，Class对象封装了类在方法区内的数据结构，并且向Java程序员提供了访问方法区内的数据结构的接口。

连接：连接又分为三步：（1）验证（2）准备（3）解析。（1）验证：确保被加载的类的正确性；（2）准备：为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值（如整型默认值0，布尔型默认值false，引用类型默认值null）；（3）解析：把类中的符号引用转换为直接引用。

初始化：为类的静态变量赋予正确的初始值，何为正确的初始值，个人认为就是你在程序中给每个静态变量最终赋予的值。

讲完加载步骤之后，我们了解一下虚拟机在什么时候才会使用这些类。

Java程序对类的使用方式可分为两种

–主动使用

–被动使用

所有的Java虚拟机实现必须在每个类或接口被Java程序“首次主动使用”时才初始化他们。

主动使用（六种）

–创建类的实例

–访问某个类或接口的静态变量，或者对该静态变量赋值

–调用类的静态方法

–反射（如Class.forName(“com.shengsiyuan.Test”)）

–初始化一个类的子类

–Java虚拟机启动时被标明为启动类的类（含有main方法）

除了以上六种情况，其他使用Java类的方式都被看作是对类的被动使用，都不会导致类的初始化。

了解完Java虚拟机类的加载步骤之后，我们再来看最初的那个问题。当你执行

Singleton singleton = Singleton.getInstance();的时候，符合六种主动使用情况之一（创建类的实例），虚拟机会初始化Singleton 这个类，首先“加载”，然后“连接”，在“连接”的准备步骤时会给该类的两个静态变量cout1、cout2分配内存，并初始化默认值0，也就是现在cout1=0、cout2=0；在“初始化”的步骤时，调用构造方法，创建实例，此时执行cout1++;cout2++;也就是现在cout1=1、cout2=1，然后初始化要做的工作就是为类的静态变量赋予正确的初始值，

public static int cout1;

public static int cout2=0;

cout1没有正确的初始值，而cout2赋值0，所以最终的输出结果是cout1=1

cout2=0。

实验室要断网了，今天先写到这里。