JVM性能优化1 - 类加载机制
1. 类生命周期
- 加载
读取二进制内容 - 验证
验证class文件格式规范、语义分析、引用验证、字节码验证 - 准备
分配内存、设置类static修饰的变量初始值 - 解析
类、接口、字段、类方法等解析 - 初始化
为静态变量赋值；执行静态代码块 - 使用
创建实例对象 - 卸载
从JVM方法区中卸载
类生命周期
2. 类加载器
类加载器负责装入类，搜索网络、jar、zip、文件夹、二进制数据、内存等指定位置的类资源。一个java程序运行，最少有三个类加载器实例，负责不同类的加载。
三个类加载器
2.1 查看类对应的加载器
- Bootstrap loader核心类库加载器
- Extension Class Loader拓展类库加载器
- application class loader用户应用程序加载器
通过JDK-API进行查看:java.lang.Class.getClassLoader()返回装载类的类加载器，如果这个类是由bootstrapClassLoader加载的，那么这个方法在这种实现中将返回null。
- 查看类加载器的实例
/**
* 查看类的加载器实例
*/
public class ClassLoaderView {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 加载核心类库的 BootStrap ClassLoader
System.out.println("核心类库加载器："
+ ClassLoaderView.class.getClassLoader().loadClass("java.lang.String").getClassLoader());
// 加载拓展库的 Extension ClassLoader
System.out.println("拓展类库加载器：" + ClassLoaderView.class.getClassLoader()
.loadClass("com.sun.nio.zipfs.ZipCoder").getClassLoader());
// 加载应用程序的
System.out.println("应用程序库加载器：" + ClassLoaderView.class.getClassLoader());
// 双亲委派模型 Parents Delegation Model
System.out.println("应用程序库加载器的父类：" + ClassLoaderView.class.getClassLoader().getParent());
System.out.println(
"应用程序库加载器的父类的父类：" + ClassLoaderView.class.getClassLoader().getParent().getParent());
}
}
- 运行结果
核心类库加载器：null
拓展类库加载器：sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@6d6f6e28
应用程序库加载器：sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
应用程序库加载器的父类：sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@6d6f6e28
应用程序库加载器的父类的父类：null
image.png
3. JVM如何知道我们的类在什么地方？
-
JVM如何知道我们的类在何方?
class信息存放在不同的位置，桌面jar、项目bin目录、target目录等等.. -
查看openjdk源代码: sun.misc. Launcher.AppClassLoader
结论:读取java.class.path配置，指定去哪些地址加载类资源
验证过程:利用jps、jcmd两个命令
1、 jps查看本机JAVA进程
2、查看运行时配置:jcmd进程号VM.system_prop
erties
4. 类不会重复加载
类的唯一性：同一个类加载器，类名一样，代表是同一个类。
识别方式：ClassLoader Instance id + PackageName + ClassName
验证方式：使用类加载器，对同一个class类的不同版本，进行多次加载，检查是否会加载到最新的代码。
5. 类的卸载
-
类什么时候会被卸载？
满足如下两个条件:
1、该Class所有的实例都已经被GC;
2、加载该类的ClassLoader实例已经被GC;
验证方式: jvm启动中增加“-verbose:class”参数，输出类加载和卸载的日志信息
6. 双亲委派模型
为了避免重复加载，由下到上逐级委托，由上到下逐级查找。
首先不会自己去尝试加载类，而是把这个请求委派给父加载器去完成;每一个层次的加载器都是如此，因此所有的类加载请求都会传给上层的启动类加载器。
只有当父加载器反馈自己无法完成该加载请求（该加载器的搜索范围中没有找到对应的类)时，子加载器才会尝试自己去加载。
注:类加载器之间不存在父类子类的关系，“双亲”是翻译，可以理解为逻辑上定义的上下级关系。
双亲委派模型
例子1：以下例子可以立马检测到变化并进行重新加载，这就是实现热部署（热加载）功能的一个简单的例子。
import java.net.URL;
import java.net.URLClassLoader;
/**
* 指定class 进行加载e
*/
public class LoaderTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
URL classUrl = new URL("file:D:\\");//jvm 类放在位置
while (true) {
// 创建一个新的类加载器
URLClassLoader loader = new URLClassLoader(new URL[]{classUrl});
// 问题：静态块触发
Class clazz = loader.loadClass("HelloService");
System.out.println("HelloService所使用的类加载器：" + clazz.getClassLoader());
Object newInstance = clazz.newInstance();
Object value = clazz.getMethod("test").invoke(newInstance);
System.out.println("调用getValue获得的返回值为：" + value);
Thread.sleep(3000L); // 1秒执行一次
System.out.println();
// help gc -verbose:class
newInstance = null;
loader = null;
}
// System.gc();
}
}
例子2： 使用双亲委派模型，此时热加载不生效
import java.net.URL;
import java.net.URLClassLoader;
/**
* 指定class 进行加载e
*/
public class LoaderTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
URL classUrl = new URL("file:D:\\");//jvm 类放在位置
URLClassLoader parentLoader = new URLClassLoader(new URL[]{classUrl});
while (true) {
// 创建一个新的类加载器
URLClassLoader loader = new URLClassLoader(new URL[]{classUrl}, parentLoader);
// 问题：静态块触发
Class clazz = loader.loadClass("HelloService");
System.out.println("HelloService所使用的类加载器：" + clazz.getClassLoader());
Object newInstance = clazz.newInstance();
Object value = clazz.getMethod("test").invoke(newInstance);
System.out.println("调用getValue获得的返回值为：" + value);
Thread.sleep(3000L); // 1秒执行一次
System.out.println();
// help gc -verbose:class
newInstance = null;
loader = null;
}
// System.gc();
}
}
如果觉得有收获就点个赞吧，更多知识，请点击关注查看我的主页信息哦~
