JVM에서 클래스를 로딩하는 과정을 그래픽으로 자세히 설명

이 글에서는 주로 JVM에서 클래스를 로딩하는 과정을 소개합니다. 아주 좋은 참고값을 가지고 있으니 아래 에디터로 살펴보자

클래스 로딩 과정

Java 소스코드를 클래스 바이트코드로 컴파일한 JVM Load 클래스 데이터를 메모리에 기술하는 바이트코드 .Class 파일을 생성하고 데이터를 검증, 변환, 구문 분석 및 초기화하여 최종적으로 가상 머신에서 직접 사용할 수 있는 Java 유형을 구성하는 것이 가상 머신의 클래스 로딩 메커니즘입니다. 기계.

클래스는 가상 머신 메모리에 로드된 후 메모리에서 언로드될 때까지 시작됩니다. 클래스의 수명 주기에는 로딩, 확인, 준비, 해결, 초기화, 사용, 언로드의 7단계가 있습니다. 그 중 검증, 준비, 구문 분석의 세 부분을 총칭하여 링크라고 합니다.

로딩(로딩), 검증, 준비, 초기화, 언로딩의 5단계 순서가 정해져 있으며, 클래스의 로딩 과정은 반드시 이 순서대로 시작되어야 합니다. 구문 분석 단계 반드시 그런 것은 아닙니다. 런타임 동적 바인딩 기능(동적 바인딩 또는 재정의와 같은 후기 바인딩이라고도 함)의 경우 초기화 후에 시작될 수 있습니다.

1. 로딩:

로딩 단계에서 가상 머신은 주로 세 가지 작업을 완료합니다.

1. a 이 클래스를 정의하는 이진 바이트 스트림을 가져오기 위한 클래스의 정규화된 이름입니다.

2. 이 바이트 스트림이 나타내는 정적 저장 구조를 메소드 영역의 런타임 데이터 구조로 변환합니다.

3. Java 힙에서 이 클래스를 나타내는 java.lang.Class 객체를 메소드 영역 데이터에 대한 액세스 입구로 생성합니다.

클래스 로딩 프로세스의 다른 단계에 비해 로딩 단계(준비 말하기, 로딩 단계에서 클래스의 바이너리 바이트 스트림을 얻는 작업)는 개발 기간 동안 가장 제어하기 쉬운 단계입니다. 로딩 단계 이는 시스템에서 제공하는 클래스 로더(ClassLoader)를 사용하여 수행할 수도 있고, 사용자 정의 클래스 로더를 사용하여 수행할 수도 있습니다. 개발자는 자신의 클래스 로더를 정의하여 바이트 스트림의 획득 방법을 제어할 수 있습니다.

로딩 단계가 완료된 후 가상 머신 외부의 바이너리 바이트 스트림은 가상 머신에서 요구하는 형식에 따라 메소드 영역에 저장됩니다. 메소드 영역의 데이터 저장 형식은 가상 머신에 의해 정의됩니다. 머신 구현. 가상 머신 이 영역의 특정 데이터 구조는 지정되지 않습니다. 그런 다음 java.lang.Class 클래스의 객체가 Java 힙에서 인스턴스화됩니다. 이 객체는 프로그램이 메소드 영역에서 이러한 유형의 데이터에 액세스하기 위한 외부 인터페이스 역할을 합니다.

2. 확인:

확인 단계의 목적은 클래스 파일의 바이트 스트림에 포함된 정보가 JVM 사양을 준수하는지 확인하는 것입니다. JVM에 해를 끼치 지 않습니다. 확인에 실패하면 java.lang.VerifyError 예외 또는 해당 하위 클래스 예외가 발생합니다. 검증 과정은 4단계로 나누어집니다

1. 파일 형식 검증: 바이트 스트림 파일이 클래스 파일 형식 사양을 준수하고 현재 가상 머신에서 올바르게 처리될 수 있는지 확인합니다.

2. 메타데이터 검증: 바이트코드로 기술된 정보가 자바 언어의 사양에 맞는지 확인하기 위해 의미론적으로 분석하는 것입니다.

3. 바이트코드 검증: 주로 데이터 흐름과 제어 흐름을 분석하여 검증된 클래스의 메소드가 런타임 머신 중에 가상화에 해를 끼치지 않는지 확인합니다. .

4. 기호 참조 확인: 기호 참조 확인은 가상 머신이 기호 참조를 직접 참조로 변환할 때 발생합니다. 이 변환 작업은 구문 분석 단계에서 발생합니다. .

3. 준비:

준비 단계에서는 변수에 대한 메모리를 할당하고 클래스 변수의 초기화를 설정합니다. 이 단계에서는 클래스의 인스턴스 변수가 아닌 클래스의 변수(정적 수정 변수)만 할당됩니다. 더 이상 최종 변수가 아닌 경우 JVM은 해당 변수를 할당 문의 값 대신 "0 값"으로 설정합니다.

pirvate static int size = 12

그런 다음 이 단계에서 , 크기 값은 12가 아닌 0입니다. final로 수정된 클래스 변수에는 실제 값이 할당됩니다.

4. 파싱:

파싱 단계는 가상 머신 상수 풀의 기호 참조를 직접 참조로 바꾸는 프로세스입니다.

기호 참조: 기호 참조는 참조된 대상 개체를 설명하는 기호 집합입니다. 기호는 사용 시 대상을 명확하게 찾을 수 있는 한 모든 형태의 리터럴이 될 수 있습니다. 기호 참조는 가상 머신이 구현하는 메모리 레이아웃과 아무 관련이 없으며 참조된 대상 개체를 반드시 메모리에 로드할 필요는 없습니다.

직접 참조: 직접 참조는 대상 개체를 직접 가리키는 포인터, 상대 오프셋 또는 대상을 간접적으로 찾을 수 있는 핸들일 수 있습니다. 직접 참조는 가상 머신 메모리 레이아웃 구현과 관련됩니다. 서로 다른 가상 머신 인스턴스의 동일한 기호 참조에서 변환된 직접 참조는 일반적으로 동일하지 않습니다. 직접 참조가 메모리에 이미 존재해야 합니다.

가상 머신 사양에는 구문 분석 단계가 발생하는 구체적인 시간이 명시되어 있지 않습니다. anewarry, checkcast, getfield, instanceof, Invokeinterface, Invokespecial, Invokestatic, Invokevirtual, Multianewarray, New, Putfield, Putstatic 등 13가지 작업만 필요합니다. 기호 참조의 바이트코드 명령어 이전에 사용된 기호 참조가 먼저 구문 분석되므로 가상 머신 구현은 필요에 따라 클래스가 로더에 의해 로드될 때 상수 풀의 기호 참조를 구문 분석할지 아니면 대기할지 여부를 판단합니다. 기호 참조를 해결하기 전에 사용하려고 할 때까지.

파싱 작업은 주로 클래스 또는 인터페이스, 필드, 클래스 메서드, 인터페이스 메서드의 네 가지 유형의 기호 참조에 대해 수행됩니다. 컴파일된 상수 풀의 네 가지 상수 유형 CONSTANT_Class_Info, CONSTANT_Fieldref_Info, CONSTANT_Methodef_Info 및 CONSTANT_InterfaceMethoder_Info에 각각 해당합니다.

1. 클래스 및 인터페이스 분석

2. 현장 분석

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3. 수업 방식 분석

4. 인터페이스 방식 분석

5. 초기화:

클래스 초기화 단계는 클래스 로딩 프로세스의 마지막 단계입니다. 준비 단계에서는 클래스 변수에 시스템에서 요구하는 초기 값이 할당됩니다. 초기화 단계에서는 프로그래머가 프로그램을 통해 작성한 주관적인 계획에 따라 클래스 변수 및 기타 리소스를 초기화하거나 다른 관점에서 표현할 수도 있습니다. 초기화 단계에서는 클래스 생성자를 실행하는 것입니다

6. 사용:

새 스레드---프로그램 카운터----jvm 스택 실행(객체 참조)------힙 메모리(직접 참조)---메서드 영역

7 .제거:

GC 가비지 수집

위 내용은 JVM에서 클래스를 로딩하는 과정을 그래픽으로 자세히 설명의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!