Java类加载机制面试题的六个常见问题

Java面试题中被经常问到的问题就是java类加载机制面试题了，或者是让你通过一个程序员，回答程序的输出步骤与结果是怎样的，这些知识点都是与java类加载有关系的，所以我们掌握了java类加载机制面试题能够让面试更加的轻松应答：

1.Java什么时候把类加载到内存?

Java虚拟机规范中并没有进行强制约束，这点可以交给虚拟机的具体实现来自由把握。但是对于初始化阶段，虚拟机规范则是严格规定了有且只有5种情况必须立即对类进行“初始化”，而加载、验证、准备自然需要在此之前开始。

1.使用new关键字实例化对象的时候、读取或设置一个类的静态字段(被final修饰、已在编译期把结果放入常量池的静态字段除外)的时候，以及调用一个类的静态方法的时候

2.使用java.lang.reflect包的方法对类进行反射调用的时候

3.当初始化一个类的时候，如果发现其父类还没有进行过初始化

4.当虚拟机启动时，用户需要指定一个要执行的主类(包含main()方法的那个类)，虚拟机会先初始化这个主类。

5.当使用JDK 1.7的动态语言支持时，如果一个java.lang.invoke.MethodHandle实例最后的解析结果REF_getStatic、REF_putStatic、REF_invokeStatic的方法句柄，并且这个方法句柄所对应的类没有进行过初始化，则需要先触发其初始化。

Java虚拟机有预加载功能。类加载器并不需要等到某个类被"首次主动使用"时再加载它,JVM规范规定JVM可以预测加载某一个类，如果这个类出错，但是应用程序没有调用这个类， JVM也不会报错;如果调用这个类的话，JVM才会报错。

2.加载阶段做了什么?

将类的class文件读入到内存，并创建一个java.lang.Class对象的过程，具体包括以下三个阶段：

• 通过一个类的全限定名获取定义此类的二进制字节流
• 将这个字节流所代表的静态存储结构(.class)转化为方法区的运行时数据结构
• 在Java堆中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，作为对方法区中这些数据的访问入口

3.class文件信息都包括什么?

包括类的版本、字段、方法、接口等描述信息，以及常量池(constant pool table)，用于存放编译器生成的各种字面量(Literal)和符号引用(Symbolic References);每个class文件都有一个class常量池。当java文件被编译成class文件之后，也就是会生成我上面所说的class常量池。

4.class常量池和运行时常量池区别是什么?

当类加载到内存中后，jvm就会将class常量池中的内容存放到运行时常量池中，运行时常量池每个类都有一个。class常量池中存的是字面量和符号引用，并不是对象的实例，而是对象的符号引用值。而经过解析(resolve)之后，也就是把符号引用替换为直接引用，解析的过程会去查询全局字符串池，以保证运行时常量池所引用的字符串与全局字符串常量池中所引用的是一致的。

全局字符串池里的内容是在类加载完成，经过验证，准备阶段之后在堆中生成字符串对象实例，然后将该字符串对象实例的引用值存到string pool中(记住：string pool中存的是引用值而不是具体的实例对象，具体的实例对象是在堆中开辟的一块空间存放的)。

5.验证阶段有什么用?

因为class文件可能会被中途改动，或者来自有恶意的编译器，因此需要进行验证，避免非法的class文件危害虚拟机自身的安全。

具体包括以下四个阶段：

• 文件格式验证，包括版本号是否匹配，常量池中的常量类型，指向常量的索引值是否指向了不存在的常量或不符合类型的常量。
• 元数据验证，进行语义分析，包括是否有父类，是否可以继承(final不允许继承)，子类是否实现了所有的抽象方法等
• 字节码验证，最复杂的阶段，通过数据流和控制流的分析，对类的方法体进行校验分析，包括操作数栈使用时类型是否匹配，类型转换是否正确等等。
• 符号引用验证，发生在虚拟机将符号引用转化为直接引用的时候(在解析时发生)，包括符号引用是否有对应类、方法和字段，是否可以被当前类访问等。

6.验证阶段必须执行吗

在生产阶段可以考虑关闭 -Xverify:none 以此来缩短类加载时间。

以上就是“Java类加载机制面试题的六个常见问题”，你能回答上来吗?如果想要了解更多的相关内容，可以关注极悦Java官网。