JVM类加载过程

类的生命周期

一个类的完整生命周期如下：

加载->链接->初始化->使用->卸载

 

 类的加载过程；

1、通过全类名获取定义此类的二进制字节流

2、将字节流所代表的静态存储结构转换为方法区的运行时数据结构。

3、在内存（hotspot中比较特殊 Class对象存放在方法区中）中生成一个代表该类的Class对象，作为方法区访问数据的访问入口。

（加载和连接阶段的部分内容是交叉进行的，加载阶段尚未结束，连接阶段可能就已经开始了）

连接过程：

1、验证

1.1文件格式验证：验证字节流是否符合Class文件格式的规范，例如是否以0xCAFEBABE开头、主次版本是否存在当前虚拟机的范围之内

1.2元数据验证：对字节码描述信息进行语义分析，以保证其描述信息符合java语言规范的要求，例如：这个类是否有父类，除java.lang.Object之外所有类都有父类、这个类是否被继承了不允许继承（final修饰的类）的类等。

1.3字节码验证：是一个复杂的阶段，通过数据流和控制流分析，确定程序语义是合法、符合逻辑的。比如保证任意时刻操作数栈和指令代码序列都能配合工作。

1.4符号引用验证：确保解析动作能正确执行。

2、准备（为类变量分配内存并设置类变量初始值的阶段，这些内存都在方法区中分配。）

2.1 这个时候进行内存分配的仅包括类变量（Class Variables，即静态变量，被static关键字修饰的变量，只与类相关，因此被称为类变量），而不包括实例变量。实例变量会在对象实例化时随着对象分配在java堆中。

2.2 类变量所使用的内存都应该在方法区中分配，不过有一点需要注意的是：JDK7之前方法区和JDK8后是元空间

2.3 这里所设置的初始值往往是0L，false，0等，在这个准备阶段不会给代码中定义的比如public static int i = 11;只会赋值默认值0给它。

 

解析：

解析阶段是虚拟机将常量池内的符号引用替换为直接引用。解析动作主要针对类或接口、字段、类方法、接口方法、方法类型、方法句柄和调用限定符7类。

符号引用：是一组符号来描述目标，可以是任何字面量。

直接引用：直接执行目标的指针、相对偏移量或一个间接定位到目标的句柄。

Example:在程序执行方法时，系统需要明确这个方法所在的位置。java虚拟机为每个类准备了一张方法表存放类中方法。

当需要调用一个类的方法的时候，只要知道这个方法在方法表中的偏移量就可以直接调用该方法。

总结：解析就是虚拟机将常量池中符号引用替换为直接引用，也就是得到类或者字段、方法在内存中的指针或者偏移量。

初始化

初始化阶段是执行方法<clinit>()的过程，是类加载的最后一步，这一步jvm才开始真正执行类中定义的java程序代码（字节码）

（<clinit>()方法是编译之后自动生成的）

对于<clint>（）方法的调用，虚拟机会自己确保其在多线程环境的安全性，因为<clinit>()方法是带锁线程安全，所以在多线程环境下初始化可能会引起多个进程阻塞。

1、当遇到new、getstatic、putstatic或invokestatic这四条直接指令时，比如new一个类，读取一个静态字段、或调用一个类的静态方法时。

1.1当jvm执行new指令会初始化类。当程序创建一个类的实例对象。

1.2当jvm执行getstatic会初始化类。即当程序访问类的静态变量。

1.3当jvm执行putstatic指令会初始化类。即给程序给类的静态变量复制。

当jvminvokestatic指令时会初始化类，即程序调用类的静态方法。

2.java.lang.reflect包的方法对类进行反射调用Class.forname,newInstance。如果类没初始化，需要初始化

3.初始化一个类，如果其父类还没初始化，则初始化起父类。

 

 <clinit>方法是在类加载过程中执行的，而<init>是在对象实例化执行的，所以<clinit>一定比<init>先执行

 

卸载

1、卸载类的时候满足3个要求

1.1该类的所有实例对象都被GC,也就是说堆不存在该类的实例对象

1.2该类没有其他任何地方引用。

1.3该类的类加载器实例已经被GC

所以jvm声明周期，由jvm类加载器加载的类不会自动卸载。但是自定义的类加载器会被卸载。

jdk自带的bootstrapClassLoader，ExtClassLoader，AppClassLoader负责加载提供的类，他们肯定不会被回收。而我们自定义的类加载器的实例可以被回收。