Java类加载过程

一、前言

我们都知道计算机的底层逻辑都是0和1的编码，当然除了现在所研究的量子计算除外。那么我们在计算机所做的一切操作，底层原理是不是都可以翻译到0和1呢。如果刨根问底的话，可以这么说，当然0和1的表示也属于逻辑门电路电的状态。大规模集成电路就是用来存储逻辑门电路的。那么一个Java的对象在计算机中是怎么存在的。我们通过一个java对象深入了解程序在计算机上的运行逻辑。

二、JAVA对象

JAVA作为高级编程语言，非常接近自然语言。比如声明一个对象 String s = new String();

s 为对象的引用，new String() 为声明对象。

比如我们编写如下代码：

public class Test {public static void main(String[] args) {String s = new String();System.out.println(s.getClass());System.out.println(s.getBytes());System.out.println(s.length());System.out.println(s.hashCode());System.out.println(new String());}}

编译成class文件

漱壕   4 3!  "  # <init> ()V Code LineNumberTable main ([Ljava/lang/String;)V 
SourceFile 	Test.java   java/lang/String  $ % & ' (  ) * + , - . / * 0 1 / * 2 Test java/lang/Object java/lang/System out Ljava/io/PrintStream; getClass ()Ljava/lang/Class; java/io/PrintStream  println (Ljava/lang/Object;)V getBytes ()[B length ()I (I)V hashCode (Ljava/lang/String;)V !  *? ?            	       n     >? Y? L? +? ? ? +?  ? ? +? ? 	? +? 
? 	? ? Y? ? 
?                    &  0 	 = 

运行class文件输出

C:\Users\lenovo\Desktop\test>java  Test
class java.lang.String
[B@15db9742
0
0

C:\Users\lenovo\Desktop\test>java  Test
class java.lang.String
[B@15db9742
0
0

 那么编译到class文件到执行class是一个怎样的过程。这里就要说到java虚拟机。

三、java虚拟机

类的加载过程

1.1 加载

Java的类加载器会根据类的全限定名来加载类，当需要使用某个类时，如果该类还未被加载进内存，则需要执行一下步骤进行加载：

1.1.1. 通过类的全限定名找到对应的class文件，这里的class文件可以是.java文件经过编译之后生成的.class文件，也可以是通过其他方式生成的.class文件。

1.1.2 将class文件中的二进制数据读取到内存中，并将其转换为方法区的运行时数据结构。

1.1.3 创建由该类所属的java.lang.Class对象。该对象可以理解为，是对类的各种数据（如名称、访问修饰符、方法、成员变量等）的封装。

在加载类时，类加载器除了加载某个具体的类外，还需要将这个类所依赖的类也加入到内存中。这种依赖性是多层级的，也就是说，被依赖的类又可能会去依赖其他类，所以在加载一个类时，通常需要将其类图中所有的类都加载进来。