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概述

虛擬機(jī)把描述類的數(shù)據(jù)從Class文件加載到內(nèi)存，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)盾鳞、轉(zhuǎn)換解析和初始化，最終形成可以被虛擬機(jī)直接使用的Java類型

在Java里脓恕，類型的加載哈肖、連接和初始化過(guò)程都是在程序運(yùn)行期間完成的，即運(yùn)行期動(dòng)態(tài)加載和動(dòng)態(tài)連接躲履。

類加載的時(shí)機(jī)

1. 類加載的過(guò)程必須按照加載见间、驗(yàn)證、準(zhǔn)備工猜、初始化和卸載的順序按部就班的開(kāi)始（這里說(shuō)的開(kāi)始米诉，而不是進(jìn)行或完成，強(qiáng)調(diào)這一點(diǎn)是因?yàn)檫@些階段通常都是相互交叉地混合式進(jìn)行的篷帅，通常會(huì)在一個(gè)階段執(zhí)行的過(guò)程中調(diào)用史侣、激活另外一個(gè)階段）
2. 以下5種情況必須對(duì)類進(jìn)行“初始化”
   • 遇到new 、getstatic魏身、putstatic惊橱、或invokestatic這4條字節(jié)碼指令時(shí)，如果類沒(méi)有進(jìn)行初始化箭昵，則需要先觸發(fā)其初始化
   • 使用java.lang.reflect包的方法對(duì)類進(jìn)行反射調(diào)用的時(shí)候税朴，如果類沒(méi)有進(jìn)行過(guò)初始化，則需要先出發(fā)其初始化
   • 當(dāng)初始化一個(gè)類的時(shí)候家制，如果發(fā)現(xiàn)其父類還沒(méi)有進(jìn)行過(guò)初始化正林，則需要先觸發(fā)其父類的初始化
   • 當(dāng)虛擬機(jī)啟動(dòng)時(shí)，用戶需要指定一個(gè)要執(zhí)行的主類（包含main（）方法的那個(gè)類）颤殴，虛擬機(jī)會(huì)先初始化這個(gè)主類
   • 當(dāng)使用JDK1.7的動(dòng)態(tài)語(yǔ)言支持時(shí)觅廓，如果一個(gè)java.lang.invoke.MethodHandle實(shí)例最后的解析結(jié)果REF_getStatic REF_putStatic REF_invokeStatic的方法句柄，并且這個(gè)方法句柄所對(duì)應(yīng)的類沒(méi)有進(jìn)行過(guò)初始化诅病，則需要先觸發(fā)其初始化
3. 以上5中場(chǎng)景的行為稱為對(duì)一個(gè)類進(jìn)行主動(dòng)引用哪亿，除此之外粥烁，所有引用類的方式都不會(huì)觸發(fā)初始化，稱為被動(dòng)引用
   • 通過(guò)子類引用父類的靜態(tài)字段蝇棉，不會(huì)導(dǎo)致子類初始化
   • 通過(guò)數(shù)組定義來(lái)引用類讨阻，不會(huì)觸發(fā)此類的初始化
   • 常量在編譯階段會(huì)存入調(diào)用類的常量池中，本質(zhì)上并沒(méi)有直接引用定義常量的類篡殷，因此不會(huì)觸發(fā)定義常量的類的初始化

類加載的過(guò)程

類加載.png

加載

1. 虛擬機(jī)完成的3件事情
   • 通過(guò)一個(gè)類的全限定名來(lái)獲取定義此類的二進(jìn)制字節(jié)流
   • 將這個(gè)字節(jié)流所代表的靜態(tài)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為方法區(qū)的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
   • 在內(nèi)存中生成一個(gè)代表這個(gè)類的java.lang.Class對(duì)象钝吮，作為方法區(qū)這個(gè)類的各種數(shù)據(jù)的訪問(wèn)入口
2. 數(shù)組類的加載階段（數(shù)組類本身不通過(guò)類加載器創(chuàng)建，它是由Java虛擬機(jī)直接創(chuàng)建的）
   • 如果數(shù)組的組件類型（指的是數(shù)組去掉一個(gè)維度的類型）是引用類型板辽，那么就遞歸采用本節(jié)中定義的加載過(guò)程去加載這個(gè)組件類型奇瘦，數(shù)組C將在加載該組件類型的類加載器的類名空間上被標(biāo)識(shí)
   • 如果數(shù)組的組件類型不是引用類型（例如int[]數(shù)組），Java虛擬機(jī)將會(huì)把數(shù)組C標(biāo)記為與引導(dǎo)類加載器關(guān)聯(lián)
   • 數(shù)組類的可見(jiàn)性與它的組件類型的可見(jiàn)性一致劲弦，如果組件類型不是引用類型耳标，那數(shù)組類的可見(jiàn)性將默認(rèn)為public

驗(yàn)證

1. 目的：為了確保Class文件的字節(jié)流中包含的信息符合當(dāng)前虛擬機(jī)的要求，并且不會(huì)危害虛擬機(jī)自身的安全
2. 大致的4個(gè)階段
   • 文件格式驗(yàn)證：驗(yàn)證字節(jié)流是否符合Class文件格式的規(guī)范邑跪，并且能被當(dāng)前版本的虛擬機(jī)處理
   • 元數(shù)據(jù)驗(yàn)證：對(duì)字節(jié)碼描述的信息進(jìn)行語(yǔ)義分析次坡，以保證其描述的信息符合Java語(yǔ)言規(guī)范的要求
   • 字節(jié)碼驗(yàn)證：通過(guò)數(shù)據(jù)流和控制流分析，確定程序語(yǔ)義是合法的画畅、符合邏輯的
   • 符號(hào)引用驗(yàn)證：可以看做是對(duì)類自身以外（常量池中的各種符號(hào)引用）

準(zhǔn)備

1. 準(zhǔn)備階段是正式為類變量分配內(nèi)存并設(shè)置類變量初始值的階段砸琅，這些變量所使用的內(nèi)存都將在方法區(qū)中進(jìn)行分配
2. 這時(shí)候進(jìn)行內(nèi)存分配的僅包括類變量（被static修飾的變量），而不包括實(shí)例變量轴踱，實(shí)例變量將會(huì)在對(duì)象實(shí)例化時(shí)隨著對(duì)象一起分配在Java堆中

解析

1. 目的：是虛擬機(jī)將常量池內(nèi)的符號(hào)引用替換為直接引用
2. 符號(hào)引用和直接引用
   • 符號(hào)引用：符號(hào)引用以一組符號(hào)來(lái)描述所引用的目標(biāo)症脂，符號(hào)可以是任意形式的字面量，只要使用時(shí)能無(wú)歧義的定位到目標(biāo)即可淫僻。符號(hào)引用與虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)的內(nèi)存布局無(wú)關(guān)诱篷，引用的目標(biāo)不一定已經(jīng)加載到內(nèi)存中，各種虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)的內(nèi)存布局可以不相同嘁傀，但是它們能接受的符號(hào)引用必須是一致的兴蒸，因?yàn)榉?hào)引用的字面量形式明確定義在Java虛擬機(jī)規(guī)范的Class文件格式中
   • 直接引用：直接引用就是可以直接指向目標(biāo)的指針、相對(duì)偏移量或是一個(gè)能簡(jiǎn)介定位到目標(biāo)的句柄细办。直接引用和虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)的內(nèi)存布局相關(guān)的，同一個(gè)符號(hào)引用在不同虛擬機(jī)實(shí)例上翻譯出來(lái)的直接引用一般不會(huì)相同蕾殴。如果有了直接引用那引用的目標(biāo)必定已經(jīng)在內(nèi)存中存在
3. 解析動(dòng)作
   • 類或接口的解析
   • 字段解析
   • 類方法解析
   • 接口方法解析
   • 方法類型解析
   • 方法句柄解析
   • 調(diào)用點(diǎn)限定符解析

初始化

1. 概述：
   • 這個(gè)階段才開(kāi)始執(zhí)行類中定義的Java程序代碼（或者說(shuō)字節(jié)碼）
   • 初始化階段是執(zhí)行類構(gòu)造器<clinit>()方法的過(guò)程

類加載器

在虛擬機(jī)外部實(shí)現(xiàn)“通過(guò)一個(gè)類的全限定名來(lái)獲取描述此類的二進(jìn)制字節(jié)流”的動(dòng)作

類與類加載器

比較兩個(gè)類是否“相等”笑撞，只有在這兩個(gè)類是由同一個(gè)類加載器加載的前提下才有意義，否則钓觉，即使這兩個(gè)類來(lái)源于同一個(gè)Class文件茴肥，被同一個(gè)虛擬機(jī)加載，只要加載它們的類加載器不同荡灾，那這兩個(gè)類就必定不相等

這里所說(shuō)的相等瓤狐，包括代表類的Class對(duì)象的equals（）方法瞬铸、isAssignableFrom（）方法、isInstance（）方法返回的結(jié)果础锐，也包括使用instanceof關(guān)鍵字做對(duì)象所屬關(guān)系判定等情況

雙親委派模型

破壞雙親委派模型