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21、描述一下JVM載入class檔案的原理機制?


答:JVM中類的裝載是由類載入器(ClassLoader)和它的子類來實現的,Java中的類載入器是一個重要的Java執行時系統元件,它負責在執行時查詢和裝入類檔案中的類。
由於Java的跨平臺性,經過編譯的Java源程式並不是一個可執行程式,而是一個或多個類檔案。當Java程式需要使用某個類時,JVM會確保這個類已 經被載入、連線(驗證、準備和解析)和初始化。類的載入是指把類的.class檔案中的資料讀入到記憶體中,通常是建立一個位元組陣列讀入.class檔案, 然後產生與所載入類對應的Class物件。載入完成後,Class物件還不完整,所以此時的類還不可用。當類被載入後就進入連線階段,這一階段包括驗證、 準備(為靜態變數分配記憶體並設定預設的初始值)和解析(將符號引用替換為直接引用)三個步驟。最後JVM對類進行初始化,包括:1)如果類存在直接的父類 並且這個類還沒有被初始化,那麼就先初始化父類;2)如果類中存在初始化語句,就依次執行這些初始化語句。
類的載入是由類載入器完成的,類載入器包括:根載入器(BootStrap)、擴充套件載入器(Extension)、系統載入器(System)和使用者自定 義類載入器(java.lang.ClassLoader的子類)。從Java 2(JDK 1.2)開始,類載入過程採取了父親委託機制(PDM)。PDM更好的保證了Java平臺的安全性,在該機制中,JVM自帶的Bootstrap是根載入 器,其他的載入器都有且僅有一個父類載入器。類的載入首先請求父類載入器載入,父類載入器無能為力時才由其子類載入器自行載入。JVM不會向Java程式 提供對Bootstrap的引用。下面是關於幾個類載入器的說明:


Bootstrap:一般用原生代碼實現,負責載入JVM基礎核心類庫(rt.jar);
Extension:從java.ext.dirs系統屬性所指定的目錄中載入類庫,它的父載入器是Bootstrap;
System:又叫應用類載入器,其父類是Extension。它是應用最廣泛的類載入器。它從環境變數classpath或者系統屬性java.class.path所指定的目錄中記載類,是使用者自定義載入器的預設父載入器。