jvm 类加载机制

如下图所示，JVM类加载机制分为五个部分：加载，验证，准备，解析，初始化，下面我们就分别来看一下这五个过程。

加载：

　1、通过一个类的全限定名来获取其定义的二进制字节流。

    2、将这个字节流所代表的静态存储结构转化为方法区的运行时数据结构。

    3、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。

　相对于类加载的其他阶段而言，加载阶段（准确地说，是加载阶段获取类的二进制字节流的动作）是可控性最强的阶段，因为开发人员既可以使用系统提供的类加载器来完成加载，也可以自定义自己的类加载器来完成加载加载阶段完成后，虚拟机外部的 二进制字节流就按照虚拟机所需的格式存储在方法区之中，而且在Java堆中也创建一个java.lang.Class类的对象，这样便可以通过该对象访问方法区中的这些数据。

 

连接：

　　-验证：

　　　　　　验证是连接阶段的第一步，这一阶段的目的是为了确保Class文件的字节流中包含的信息符合当前虚拟机的要求，验证分为4大阶段：

　　　　　　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、主次版本号是否在当前虚拟机的处理范围之内、常量池中的常量是否有不被支持的类型。

　　　　　　元数据验证：对字节码描述的信息进行语义分析（注意：对比javac编译阶段的语义分析），以保证其描述的信息符合Java语言规范的要求，也就是代码编写错误；例如：这个类是否有父类，除了java.lang.Object之外。

　　　　　　字节码验证：通过数据流和控制流分析，确定程序语义是合法的、符合逻辑的。

　　　　　　符号引用验证：确保解析动作能正确执行。

　　　　　　验证阶段是非常重要的，但不是必须的，它对程序运行期没有影响，如果所引用的类经过反复验证，那么可以考虑采用-Xverifynone参数来关闭大部分的类验证措施，以缩短虚拟机类加载的时间。

　　　　-准备：

　　　 为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值

　　　　　　1.准备阶段只会对类变量（static）赋值，不会对实例变量赋值，实例变量是在对象实例化的时候和对象一起放在堆中的。

　　　　　　2.对类变量赋的是初始值（0，null等），而不是设置的值，赋值根据变量类型来匹配。

　　　　　 假设一个类变量的定义为：public static int value = 3；

　　　　    那么变量value在准备阶段过后的初始值为0，而不是3，因为这时候尚未开始执行任何Java方法，而把value赋值为3的putstatic指令是在程序编译后，存放于类构造器<clinit>（）方法之中的，所以把value赋值为3的动作将在初始化阶段才会执行。

· 这里还需要注意如下几点：
· 对基本数据类型来说，对于类变量（static）和全局变量，如果不显式地对其赋值而直接使用，则系统会为其赋予默认的零值，而对于局部变量来说，在使用前必须显式地为其赋值，否则编译时不通过。
· 对于同时被static和final修饰的常量，必须在声明的时候就为其显式地赋值，否则编译时不通过；而只被final修饰的常量则既可以在声明时显式地为其赋值，也可以在类初始化时显式地为其赋值，总之，在使用前必须为其显式地赋值，系统不会为其赋予默认零值。
· 对于引用数据类型reference来说，如数组引用、对象引用等，如果没有对其进行显式地赋值而直接使用，系统都会为其赋予默认的零值，即null。
· 如果在数组初始化时没有对数组中的各元素赋值，那么其中的元素将根据对应的数据类型而被赋予默认的零值。

　　　　　　3.如果一个变量是被static和final修饰的ConstantValue属性，那么在准备阶段变量value就会被初始化为该属性属性所指定的值。

　　　　  -解析：把类中的符号引用转换为直接引用

　　　　解析过程就是将常量池中的符号引用替换为对该对象方法区中的数据的直接引用，主要针对类或接口、字段、类方法、接口方法、方法类型、方法句柄和调用点限定符7类符号引用进行，直接引用就是定位到一个目标（方法，属性，接口，接口方法等）的句柄，我的理解是（object.method）

 

　　　　-初始化：

 　　　　　初始化，为类的静态变量赋予正确的初始值，JVM负责对类进行初始化，主要对类变量进行初始化。在Java中对类变量进行初始值设定有两种方式：

  　　　　　①声明类变量是指定初始值

 　　　　　 ②使用静态代码块为类变量指定初始值

 

 　　　　　 JVM初始化步骤

　　　　　　  1、假如这个类还没有被加载和连接，则程序先加载并连接该类

　　　　　　 2、假如该类的直接父类还没有被初始化，则先初始化其直接父类

　　　　　　 3、假如类中有初始化语句，则系统依次执行这些初始化语句

　　　　　什么时候才会对类进行初始化？

　　　　   1.创建类的实例时，也就是new的时候

　　　　  　2.访问某个类或接口的静态变量时，或者对该静态变量赋值时

　　　　     3.调用类的静态方法

　　　　     4.动态获取类中属性方法是，即反射

                   5.当一个子类被初始化时，其父类也会被初始化

 　　　　    6. Java虚拟机启动时被标明为启动类的类（Java Test），直接使用java.exe命令来运行某个主类

　　　　-结束生命周期：

　　　　java虚拟机结束生命周期有以下几种情况：

　　　  1.执行了System.exit()方法

　　　　      2.程序正常执行结束

　　　　      3.程序在执行过程中遇到了异常或错误而异常终止

　　　      　4.由于操作系统出现错误而导致Java虚拟机进程终止