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java代码执行原理图 java程序运行代码( 四 )

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（1）类加载指将类的字节码文件（.class）中的二进制数据读入内存，将其放在运行时数据区的方法区内，然后在堆上创建java.lang.Class对象，封装类在方法区内的数据结构 。类加载的最终产品是位于堆中的类对象 ， 类对象封装了类在方法区内的数据结构 ， 并且向JAVA程序提供了访问方法区内数据结构的接口 。如下是类加载器的层次关系图 。
启动类加载器（BootstrapClassLoader）：在JVM运行时被创建，负责加载存放在JDK安装目录下的jre\lib的类文件 ， 或者被-Xbootclasspath参数指定的路径中，并且能被虚拟机识别的类库（如rt.jar，所有的java.*开头的类均被Bootstrap ClassLoader加载） 。启动类无法被JAVA程序直接引用 。
扩展类加载器（Extension ClassLoader）：该类加载器负责加载JDK安装目录下的\jre\lib\ext的类 ， 或者由java.ext.dirs系统变量指定路径中的所有类库 ， 开发者也可以直接使用扩展类加载器 。
应用程序类加载器（AppClassLoader）：负责加载用户类路径（Classpath）所指定的类，开发者可以直接使用该类加载器，如果应用程序中没有定义过自己的类加载器，该类加载器为默认的类加载器 。
用户自定义类加载器（User ClassLoader）：JVM自带的类加载器是从本地文件系统加载标准的java class文件，而自定义的类加载器可以做到在执行非置信代码之前，自动验证数字签名，动态地创建符合用户特定需要的定制化构建类，从特定的场所（数据库、网络中）取得java class 。
注意如上的类加载器并不是通过继承的方式实现的，而是通过组合的方式实现的 。而JAVA虚拟机的加载模式是一种委派模式，如上图中的1-7步所示 。下层的加载器能够看到上层加载器中的类 ， 反之则不行 。类加载器可以加载类但是不能卸载类 。说了一大堆，还是感觉需要拿点代码说事 。
首先先定义自己的类加载器MyClassLoader，继承自ClassLoader，并覆盖了父类的findClass(String name)方法，如下：
利用定义的类加载器加载指定的字节码文件，如通过MyClassLoader加载C:\\Users\\Administrator\\下的Test.class字节码文件，代码如下所示：
（2）运行时数据区
字节码的加载第一步，其后分别是认证、准备、解析、初始化，那么这些步骤又具体做了哪些工作，如下图所示：
（3）如下将介绍运行时数据区，主要分为方法区、Java堆、虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器 。其中方法区和Java堆一样，是各个线程共享的内存区域，而虚拟机栈、本地方法栈、程序计数器是线程私有的内存区 。
Java堆：Java堆是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块，被进程的所有线程共享，在虚拟机启动时被创建 。该区域的唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存 ， 随着JIT编译器的发展与逃逸分支技术逐渐成熟 ， 栈上分配、标量替换等优化技术使得对象在堆上的分配内存变得不是那么“绝对” 。Java堆是垃圾收集器管理的主要区域 。由于现在的收集器基本都采用分代收集算法，所以Java堆中还可以分为老年代和新生代(Eden、From Survivor、To Survivor) 。根据Java虚拟机规范，Java堆可以处于物理上不连续的内存空间，只要逻辑上连续即可 。该区域的大小可以通过-Xmx和-Xms参数来扩展，如果堆中没有内存完成实例分配，并且堆也无法扩展，将会抛出OutOfMemoryError异常 。
方法区：用于存储被Java虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据 。不同于Java堆的是，Java虚拟机规范对方法区的限制非常宽松，可以选择不实现垃圾收集 。但并非数据进入了方法区就“永久”存在了，这区域内存回收目标主要是针对常量池的回收和对类型的卸载 。如果该区域内存不足也会抛出OutOfMemoryError异常 。

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