1. Class类概念
Class类用来描述一个类的结构,比如描述一个类有哪些成员,有哪些方法等。有多种方法可以获取一个类对应的Class类实例,比如:
//第一种方式获取描述Dog类结构的Class类实例
Class<Dog> clazz = Dog.class;
//第二种方式
Dog d = new Dog();
Class<Dog> clazz = d.getClass();
2. 类加载概念
当使用一个类的时候(比如new一个类的实例),jvm会检查此类是否被加载到内存,如果没有,则会执行加载操作,加载操作的内容是,读取类对应的class文件数据,解析此数据,构造一个此类对应的Class类的实例,此Class类的实例描述了类的结构,并且提供了调用此类成员的接口。此时jvm就可以使用该类了,比如实例化此类,或者调用此类的静态方法。
java也提供了手动加载类的接口,class.forName()方法就是其中之一。
初始化参数指定的类,并且返回此类对应的Class实例。
3. JVM中几块内存的概念
方法区:在java的虚拟机中有一块专门用来存放已经加载的类信息、常量、静态变量以及方法代码的内存区域,叫做方法区。
常量池:常量池是方法区的一部分,主要用来存放常量和类中的符号引用等信息。
堆区:用于存放类的对象实例。
栈区:也叫java虚拟机栈,是由一个一个的栈帧组成的后进先出的栈式结构,栈桢中存放方法运行时产生的局部变量、方法出口等信息。当调用一个方法时,虚拟机栈中就会创建一个栈帧存放这些数据,当方法调用完成时,栈帧消失,如果方法中调用了其他方法,则继续在栈顶创建新的栈桢。
除了以上四个内存区域之外,jvm中的运行时内存区域还包括本地方法栈和程序计数器,这两个区域与java类的生命周期关系不是很大,在这里就不说了,感兴趣的朋友可以自己百度一下。
4. 类的生命周期
当我们编写一个java的源文件后,经过编译会生成一个后缀名为class的文件,这种文件叫做字节码文件,只有这种字节码文件才能够在java虚拟机中运行,java类的生命周期就是指一个class文件从加载到卸载的全过程。
一个java类的完整的生命周期会经历加载、连接、初始化、使用、和卸载五个阶段,当然也有在加载或者连接之后没有被初始化就直接被使用的情况,如图所示:
5. 内存中方法,字段,接口,类的寻址调用
在内存中也是一样,比如我们要在内存中找一个类里面的一个叫做show的方法,显然是找不到。但是在解析阶段,jvm就会把show这个名字转换为指向方法区的的一块内存地址,比如c17164,通过c17164就可以找到show这个方法具体分配在内存的哪一个区域了。这里show就是符号引用,而c17164就是直接引用。在解析阶段,jvm会将所有的类或接口名、字段名、方法名转换为具体的内存地址。
6. 类初始化的概念(主动引用和被动引用)