之前的JVM类载入机制-ClassLoader初探JVM-ClassLoader源代码,仅仅是讨论了Class的载入部分,如今来纵观一下整个Class的生命周期。

Class的生命周期就是指一个class文件(字节码)从载入到卸载的全过程。

当一个类被装载、连接、初始化后,它的生命周期就開始了,当代表该类的Class对象不再被引用、即已经不可触及的时候,Class对象的生命周期结束。那么该类的方法区内的数据也会被卸载,从而结束该类的生命周期。

一个类的生命周期取决于它Class对象的生命周期,经历载入、连接、初始化、使用、和卸载五个阶段。

类的载入(Load Class)包括了下面三个步骤:

装载 Loading

查找Class的二进制文件(.class),把类的信息载入到JVM的方法区中。对其进行部分检验(类文件的魔数。文件长度,是否有父类等);在堆区中实例化一个java.lang.Class对象,作为方法区中这个类的信息的入口。

载入方式有多种:A. 在classPath下找对应class文件;B. 从jar文件里读取;C. 从网络中获取;D. 实时生成。如设计模式中的动态代理模式;E. 从非class文件里获取,这些文件在jvm中执行之前也会被转换为可识别的字节码文件。

一般来说载入和连接是同步的,但有时候也会交叉进行,可是两者的開始和结束是顺序的。

链接 Linking

将相应的字节码文件读入到JVM中(当中解析步骤是能够选择的)

a)        验证

检查加载的class文件数据的合法性:字节码的格式,变量与方法是否反复、数据类型是否有效、继承与实现是否合法,接入属性是否正确(public ,private的问题),检查 final class 有没有被继承。检查静态变量的正确性等等。

b)        准备

给类的静态变量分配存储空间:赋default值(基本类型为0。引用为null)。静态常量(如final static int a = 100)。但不会对其进行初始化,不会运行不论什么 Java 代码(static块)。

c)        解析

将符号引用转成直接引用。完毕内存结构的布局。

比如我们要调用Collections.toString()。java.util.Collections.toString()就是符号引用,而直接引用就是这种方法在方法区中的内存地址。

解析就是把类、接口、方法、成员变量的符号引用转换成内存地址,以供调用。

在连接阶段完毕后,再依据使用的情况(直接引用or被动引用)来决定是否类进行初始化。

初始化 Initializing

对静态变量赋assign值。运行静态代码块。   【类的初始化顺序能够參考我的《类的初始化&实例化顺序》】

在Java中类的引用分为直接引用和被动引用,仅仅有直接引用。会触发类的初始化:

a) new实例化对象;b) 使用类的(很量)静态变量 / 方法;c) 通过反射运行前三种情况。d) 子类被初始化;e) 作为程序入口。调用main(也是调用静态方法的一种)。

其它使用类的方式都叫被动引用,如:

a) 定义类数组。b) 引用类的静态常量;c) 引用父类的静态域,仅仅会触发父类的初始化,而不会触发子类的初始化。

从上面能看出。初始化的原则是,仅仅初始化要用到的。

在主动引用中,实例化(new/main)、使用静态域都是被用到了;而子类依赖了父类。所以也会触发初始化。在被动引用中,a中的类型仅仅是用于编译器的校验,而b中的静态常量是在链接中的准备阶段已经完毕了,所以两者都用不上去初始化。另外c中仅仅用到了父类的静态域,所以就不是必需触发子类。

public class LoaderLazy {
publicstatic String HELLO = "Hello";
static{
System.out.println("Init parent");
}
class SubLoaderLazy extends LoaderLazy{
static{
System.out.println("Init sub");
}
}
System.out.println(SubLoaderLazy.HELLO);

console:

Init parent

能看出上面仅仅初始化了父类。那假设我们把HELLO属性放在子类SubLoaderLazy中,子类也会被初始化。

console:

Init parent

Init sub

实例化 NewInstance

类的初始化完毕后。我们就能够创建对象实例了。

相比初始化仅仅运行类的静态域(静态变量/代码块)。类的实例化是运行类的实例域(非静态变量/代码块)和构造函数。而且在堆区创建一个类的实例对象。

(在实例化时,假设没有指定构造函数,JVM会自己主动构造一个无參构造函数。

类的实例化,一般在使用new创建对象。或者Class.newInstance()时运行。

【类的实例化顺序能够參考我的《类的初始化&实例化顺序》】

回收卸载 GC

Class作为JVM中的一个特殊对象,也会被GC回收卸载。

Class的卸载就是清空方法区中Class的信息和堆区中的java.lang.Class对象。这时Class的声明周期就结束了。

SUN的原话:“class or interface may be unloaded if andonly if its class loader is unreachable. Classesloaded by the BootstrapClassLoadermay not be unloaded”。

Class被回收要满足下面三个条件:

a)        No Instance:该类全部的实例都已经被GC;

b)        No ClassLoader:载入该类的ClassLoader实例已经被GC;

c)        No Reference:该类的java.lang.Class对象没有被引用。(XXX.class, 静态变量/方法)

另外。有些Class是不会被回收的:

1、依据JVM和JLS的规范,由Bootstrap类载入器载入的Class在整个执行期间是不会被卸载的。

2、被Extension类载入器 和System类载入器载入的Class在执行期间不太可能被卸载,由于这些实例基本上在整个执行期间总能直接或者间接的訪问的到,其达到unreachable的可能性极小。

3、开发人员自己定义的类载入器载入的Class仅仅有在非常easy的上下文环境中才干被卸载,略微复杂点的应用场景中,非常难有符合上面3个条件的Class。

综合以上三点,一个已经载入的Class被卸载的几率非常小。并且卸载时间也是不可控的。并且Class占用的内存空间不大。一般不用考虑。

參考博客 http://blog.csdn.net/biaobiaoqi/article/details/6909141

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