类加载

类加载时机

隐式加载：new 创建类的实例

显式加载：loaderClass,forName等

访问类的静态变量或静态方法

使用反射方式创建某个类或者接口对象的Class对象

初始化某个类的子类

直接使用java.exe命令来运行某个主类

类加载流程

加载

1. 通过类全路径加载Class文件二进制流
2. 将这个类字节流代表的静态存储结构转为方法区的运行时数据结构
3. 堆中生成一个代表此类的java.lang.Class对象，作为访问方法区这些数据结构的入口

验证

确保Class文件的字节流中包含的信息符合当前虚拟机的要求，并且不会危害虚拟机的自身安全

准备

1. 为类变量分配内存
2. 为类变量赋初值0
3. final类型的直接赋值完毕

解析

常量池中的符号引用转换为直接引用

初始化

执行其静态初始化器（静态代码块）和静态初始化成员变量

初始化时机

• 使用new关键字实例化对象、访问或者设置一个类的静态字段（被final修饰、编译器优化时已经放入常量池的例外）、调用类方法，都会初始化该静态字段或者静态方法所在的类。
• 初始化类的时候，如果其父类没有被初始化过，则要先触发其父类初始化。
• 使用java.lang.reflect包的方法进行反射调用的时候，如果类没有被初始化，则要先初始化。
• 虚拟机启动时，用户会先初始化要执行的主类（含有main）

类加载器类别

1. 引导类加载器
2. 拓展类加载器
3. 系统类加载器
4. 自定义加载器

两个类是否相同

1. 全限定名一致
2. 类加载器一致

forName和loaderClass区别

• Class.forName()得到的class是已经初始化完成的。
• Classloader.loaderClass得到的class是还没有链接（验证，准备，解析三个过程被称为链接）的。

双亲委派

流程

1. 检查类是否已被加载
2. 若没有被加载则委托父加载器加载
3. 父加载器没有加载则findClass加载类，然后defineClass返回Class对象

SPI

https://blog.csdn.net/qq_41894099/article/details/104558522

Java对象的分配流程

1. 确保类已执行类加载过程

当虚拟机遇到new指令时，会根据new指令的参数去常量池中查找是否有对应的符号引用，以及符号引用代表的类是否已经加载、连接、初始化流程，若否，需限制性类加载过程

2.分配内存

对象的大小在类加载完成后就已经确定，根据对象的大小，进行内存分配

根据分配方式的不同，可分为指针碰撞和空闲列表两种方式，指针碰撞适用于规整的内存，即使用含整理功能的垃圾收集器，系统使用指针碰撞，否则，使用空闲列表(实际上，使用空闲列表找到一块Linear Allocation Buffer，在该缓冲区内再使用碰撞指针分配，如此可提高分配效率)

对象空间分配流程如下：

1）如果开启了栈上分配，则尝试使用栈上分配
依赖于逃逸分析和标量替换
如果未启用栈上分配或栈上分配失败，则在堆上分配，使用CAS（cmpxchg）和失败重试的方式，确保在并发下分配成功
2）尝试TLAB分配
TLAB占用Eden空间
3）大对象直接进入老年代
典型的有大字符串和大数组
4）在Eden区分配
当Eden区没有足够的空间是，发起一次Minor GC
5）长期存活的对象进入老年代
6）动态年龄判断
年龄从小到大进行累加，当加入某个年龄段后，累加和超过survivor区域*TargetSurvivorRatio（一半）的时候，就从这个年龄段之上的年龄的对象进行晋升
7）空间分配担保
YGC期间，survivor区空间不足，通过空间担保直接进入老年代

3.实例初始化零值（不含对象头）

将对象的实力字段初始化零值

4.设置对象头

设置类型指针、markword（含锁信息、GC分代年龄、hashcode等）等信息

5.实例初始化

通过 invokeSpecial指令，执行 对象初始化方法

invokeSpecail只能在一下三种情况下使用：

1）
2）private方法
3）super.method()

对象的内存布局

1.对象头

1.1 markword

未锁定：对象hash码、GC分代年龄、01
可偏向：偏向线程ID、偏向时间戳、GC分代年龄、01
轻量级锁：指向锁记录的指针、00
重量级锁：指向重量级锁的指针、10
GC标记：11

1.2 类型指针
通过类型指针定位对象所属类的元数据信息，对应直接指针访问的对象定位方式

2. 实例数据
   默认分配顺序为 doubles/longs、ints、shorts/chars、bytes/booleans、oops（普通对象指针）

如此，相同宽度的字段被分配到一起存放，那么父类定义的变量可能出现在子类之前，子类中定义的变量可能出现在父类定义的变量的间隙中。

3. 对齐填充
   自动内存管理系统要求对象起始地址必须是8字节的整数倍

4. 计算对象的大小
   mark word 8位 | calss 4位(未压缩8位) | [数组长度4位] | 内容
   8字节对齐
   reference4个字节