本文主要描述了Dalvik虛擬機中 Class 從加載到實例化過程花枫。文中不貼代碼，因為代碼處理有些繁瑣掏膏。將代碼的操作過程全部抽象成圖劳翰，理解起來更加直觀。
1 Odex文件布局
- Java層創(chuàng)建ClassLoad并加載一個DexFile馒疹，Native層返回DexOrJar對象指針佳簸，表示 map 映射后的DexFile
- DexFile對象中保存了map 后的 Odex 文件索引信息，在解析odex文件中 Class 時候需通過該對象來獲取 Class 的具體信息
2 類加載、鏈接生均、初始化
- 加載：dalvik虛擬機分配ClassObject結(jié)構體表示一個成功加載的類听想，并從OdexFile中解析 Class 的相關信息：接口，方法马胧，成員變量汉买，靜態(tài)成員等。
- 鏈接：根據(jù)加載階段獲取到的類的成員信息進行鏈接操作佩脊，包括遞歸加載父類蛙粘，實現(xiàn)的接口，并創(chuàng)建虛函數(shù)表威彰，接口函數(shù)訪問表出牧，并調(diào)整實例成員的布局（為了對齊，緊湊）歇盼，計算實例的大小舔痕。
- 初始化：初始化推遲到實例對象或者第一次使用類的靜態(tài)成員才進行，包括驗證類豹缀，優(yōu)化方法伯复，遞歸初始化父類，初始化靜態(tài)成員變量耿眉，執(zhí)行靜態(tài)代碼塊等操作边翼。
如上圖“橙色”框表示了類在加載–>初始化的各個狀態(tài)鱼响。要真正實例化一個類對象鸣剪，該類的狀態(tài)必須已經(jīng)完成 load, link, init三個階段，也即處于“CLASS_INITIALIZED"狀態(tài)丈积，該狀態(tài)字段保存于ClassObject中筐骇。
2.1 類加載、鏈接
ClassObject在Load江滨，Link完成工作如下圖表示：
- 創(chuàng)建虛函數(shù)表vtable铛纬，上部分繼承自父類。當有覆蓋方法時唬滑，直接將Method指針指向當前類的Method對象即可告唆；
- 非實例方法由directMethods數(shù)組表示；
- Iftable表示所有接口入口晶密，每個接口對應的方法都在ifvPool數(shù)組中連續(xù)表示擒悬。ifvPool中保存的是vtable數(shù)組的索引。因此稻艰，方法通過ifvPool間接映射到Method中懂牧；
- super保存父類指針；
- interface保存接口指針尊勿；
- sfields[]中保存靜態(tài)成員變量的信息僧凤，在Load階段獲取畜侦，并且分配好空間，在init階段初始化躯保；
- objectSize是真正實例一個對象旋膳，在dalvik堆中的大小，包括繼承自父類的大小途事，4字節(jié)對齊溺忧；
- status 保存了該類處于的狀態(tài)。
2.2 類初始化
類初始化（init）主要由2個階段完成：
2.2.1 階段一
在init階段盯孙，虛擬機首先對類進行檢查,主要是對類方法所有指令鲁森，包括參數(shù)，返回值振惰，方法體歌溉。
（1）方法參數(shù)檢查
參數(shù)中如果是類類型，則會檢查類是否已經(jīng)初始化骑晶，否則觸發(fā)ClassLoad流程痛垛，加載并出示該類。如果加載失敗桶蛔，則用Object代替匙头。如果連Object類（虛擬機啟動階段加載）都找不到，那直接報錯返回仔雷，類初始化失敗蹂析。
（2）方法指令檢查
實例化、用類靜態(tài)成員指令（如：new-instance, sget, sput, invoke-static）碟婆，類型轉(zhuǎn)換（check-cast）电抚，類型判斷（instancd-of）指令。虛擬機判斷類是否已經(jīng)初始化該類竖共，否則觸發(fā)ClassLoad加載并初始化該類蝙叛。另外，如果加載類失敗公给，虛擬機會將對應指令替換為OP_THOROW_VERIFICATION_ERROR指令借帘，當虛擬機真正執(zhí)行到這條指令時，即拋找不到類的異常淌铐；
（3）返回指令檢查
即返回指令（return-object)肺然，若檢查到返回的類沒有初始化，則觸發(fā)ClassLoad加載該類匣沼。失敗的話狰挡，則用類Object替換。
在完成所有指令的檢查后，虛擬機還會針對一些訪問volitile加叁， final修飾成員的指令進行優(yōu)化倦沧，主要是替換成虛擬機內(nèi)部的指令，提高性能它匕。
檢查父類是否已經(jīng)正常初始化展融，否則遞歸初始化父類。
最后豫柬，初始化靜態(tài)域告希，執(zhí)行靜態(tài)代碼塊，完成類的初始化烧给。到這個階段燕偶，就可以開始使用這個類了，如其靜態(tài)成員础嫡，實例化對象指么。引起類初始化4條典型指令：
- 反射機制newInstance；
- new關鍵字榴鼎；
- 首次引用類靜態(tài)變量伯诬，sget/sput；
- 首次引用類靜態(tài)方法巫财，invoke-static盗似；
虛擬機在執(zhí)行到上面4條指令，都會先判斷類是否已經(jīng)初始化平项，否則會觸發(fā)類的加載初始化赫舒，失敗則拋ClassNotFound的異常。newInstance葵礼，new貼一張圖說明号阿，反射機制流程請參考本文前面并鸵。
2.2.2 階段二
找到類的初始化方法“<clinit>”由 靜態(tài)域初始化操作鸳粉，靜態(tài)代碼塊組成，然后執(zhí)行"<clinit>”初始化方法园担，對類的靜態(tài)域進行初始化届谈。
2.2.3 “階段一”不是必須的
類始化過程中的“階段二”是必須的，但階段一需要試情況而定弯汰。
分2種情況來看待艰山。加載dex文件時，會進行opt操作咏闪，其中一個dvmVerifyClass()的操作曙搬，該操作主要針對dex中每個類中引用的類是否在同一個dex文件中進行檢查：
- 若該類引用到了不再當前dex文件中的類，則accessFlags中不會打上CLASS_ISPREVERIFIED的標記，表示該類還沒verify纵装，在真正初始化該類時征讲，會觸發(fā)verify的操作。這種情況下橡娄，類的初始化則需經(jīng)歷“階段一”诗箍，“階段二”兩個操作。
- 若該類內(nèi)部引用到的類都在當前的dex文件中挽唉，則會在odex的accessFlags中打上CLASS_ISPREVERIFIED的標記滤祖，表示該類已verify過了，在真正初始化該類時瓶籽，不需要再做verify操作匠童。類的初始化則需要“階段二”的操作即可。
3 實例化
類的實例化主要分2個步驟：
- 在虛擬機堆分配實例對象的空間塑顺；
- 執(zhí)行構造函數(shù)對實例成員進行初始化（編譯生成的構造函數(shù)執(zhí)行順序為：父類構造最前俏让，其次是實例變量初始化指令，最后是程序員寫的構造函數(shù)代碼）茬暇。
4 總結(jié)
dalvik虛擬機類加載流程可分為2個大過程：
- 構造DexFile對象表示一個加載并且解析后的Dex文件首昔；
- 構造ClassObject對象表示虛擬機成功加載的類。
在實例化或引用引用類的靜態(tài)成員糙俗，都有時機觸發(fā)ClassLoad去加載尚未加載的類：
- 父類勒奇，接口在加載階段會遞歸加載；
- 若該類還沒verify巧骚，則 類的“方法參數(shù)”赊颠、“方法體中”、“返回值” 引用到的類都會在當前類初始化階段加載（實例變量在構造方法中劈彪、靜態(tài)成員在<clinit>方法中）竣蹦；
- 初始化階段會遞歸先初始化父類。
類在虛擬機內(nèi)有9個生命期狀態(tài)沧奴，主要分4個階段：初始階段痘括，load，link滔吠，init纲菌。總之疮绷，在我們能夠真正使用這個類的時候翰舌，類的狀態(tài)會必須是在：CLASS_INITIALIZED狀態(tài)，表示這個類已經(jīng)初始化完成了冬骚。
