From：深入理解Java虛擬機(jī)

• 目錄
  BiBi - JVM -0- 開(kāi)篇
  BiBi - JVM -1- Java內(nèi)存區(qū)域
  BiBi - JVM -2- 對(duì)象
  BiBi - JVM -3- 垃圾收集算法
  BiBi - JVM -4- HotSpot JVM
  BiBi - JVM -5- 垃圾回收器
  BiBi - JVM -6- 回收策略
  BiBi - JVM -7- Java類(lèi)文件結(jié)構(gòu)
  BiBi - JVM -8- 類(lèi)加載機(jī)制
  BiBi - JVM -9- 類(lèi)加載器
  BiBi - JVM -10- 虛擬機(jī)字節(jié)碼
  BiBi - JVM -11- 編譯期優(yōu)化
  BiBi - JVM -12- 運(yùn)行期優(yōu)化
  BiBi - JVM -13- 并發(fā)

Java天生的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展語(yǔ)言特性是依賴(lài)運(yùn)行期動(dòng)態(tài)加載和動(dòng)態(tài)連接這個(gè)特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的挡鞍。
例如：在編寫(xiě)一個(gè)面向接口的應(yīng)用程序，可以等到運(yùn)行時(shí)再指定其實(shí)際的實(shí)現(xiàn)類(lèi)，用戶可以通過(guò)Java預(yù)定義的或自定義的類(lèi)加載器，讓一個(gè)本地的應(yīng)用程序可以在運(yùn)行時(shí)從網(wǎng)絡(luò)或其它地方加載一個(gè)二進(jìn)制流作為程序代碼的一部分讼育。

類(lèi)的生命周期

1）加載
2）連接：驗(yàn)證 -> 準(zhǔn)備 -> 解析
3）初始化
4）使用
5）卸載

其中【解析】階段在某些情況下可以在【初始化】階段之后再開(kāi)始峡竣，這是為了支持Java語(yǔ)言的運(yùn)行時(shí)綁定【動(dòng)態(tài)綁定】租谈。

有且只有5種情況必須立即進(jìn)行【初始化】

1）遇到new偷厦、getstatic、putstatic诀紊、invokestatic谒出，對(duì)應(yīng)的場(chǎng)景：使用new關(guān)鍵字實(shí)例化對(duì)象、讀取或設(shè)置一個(gè)類(lèi)的靜態(tài)字段【非final】邻奠、調(diào)用一個(gè)類(lèi)的靜態(tài)方法笤喳。
2）使用反射對(duì)類(lèi)進(jìn)行調(diào)用。
3）當(dāng)一個(gè)類(lèi)初始化時(shí)碌宴，先初始化其父類(lèi)杀狡。
4）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(lèi)【包含main方法】贰镣，虛擬機(jī)會(huì)先初始化這個(gè)主類(lèi)呜象。
5）使用JDK1.7的動(dòng)態(tài)語(yǔ)言支持時(shí)膳凝，如果一個(gè)MethodHandler實(shí)例最后的解析結(jié)果是REF_getStatic、REF_putStatic恭陡、REF_invokeStatic的方法句柄蹬音。

• 例子：

public class A {
  public static int value = 20;
  public static final String name = "ljg";
}

public class B extends A {

}

通過(guò)子類(lèi)引用父類(lèi)中的靜態(tài)字段，不會(huì)初始化子類(lèi)休玩。
即：B.value=33; 會(huì)實(shí)例化父類(lèi)A著淆，而不會(huì)實(shí)例化類(lèi)B。
對(duì)于靜態(tài)字段拴疤，只有直接定義這個(gè)字段的類(lèi)才會(huì)被初始化永部。

訪問(wèn)被final修飾的靜態(tài)字段，不會(huì)初始化該類(lèi)呐矾。
即：訪問(wèn)A.name時(shí)苔埋，不會(huì)實(shí)例化類(lèi)A。因?yàn)椋罕籪inal修飾蜒犯，已經(jīng)在編譯期把結(jié)果放入到常量池了组橄。

數(shù)組定義引用類(lèi)，不會(huì)觸發(fā)該類(lèi)的初始化罚随。
即：A[ ] arr = new A[7]晨炕，不會(huì)實(shí)例化A。

• 接口與類(lèi)的區(qū)別
  與上述中的【有且只有5種情況】毫炉，只有第3）種情況不同。一個(gè)類(lèi)初始化時(shí)削罩，要求先初始化其父類(lèi)瞄勾，但一個(gè)接口在初始化時(shí)，并不要求其父接口全部都完成初始化弥激，只有在真正使用到父類(lèi)接口的時(shí)候才會(huì)初始化进陡。

1. 加載

加載階段虛擬機(jī)完成的3件事：
1）通過(guò)一個(gè)類(lèi)的全限定名來(lái)獲取定義此類(lèi)的二進(jìn)制字節(jié)流。 獲取的方式有：
??（1）從ZIP包中讀取微服，如：jar趾疚、ear、war以蕴。
??（2）從網(wǎng)絡(luò)中獲取糙麦，如：Applet。
??（3）運(yùn)行時(shí)計(jì)算生成丛肮，如：動(dòng)態(tài)代理赡磅。
??（4）其它文件生成，如：由JSP文件生成對(duì)應(yīng)的Class類(lèi)宝与。
2）將這個(gè)字節(jié)流代表的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為方法區(qū)運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)焚廊。
3）在內(nèi)存中生成一個(gè)代表這個(gè)類(lèi)的Class對(duì)象冶匹，作為方法區(qū)中這個(gè)類(lèi)的各種數(shù)據(jù)的訪問(wèn)入口∨匚粒【該Class對(duì)象可以在Java堆中嚼隘，也可以像HotSpot虛擬機(jī)那樣放在方法區(qū)】

數(shù)組類(lèi)本身不通過(guò)類(lèi)加載器創(chuàng)建，它由Java虛擬機(jī)直接創(chuàng)建袒餐。但數(shù)組類(lèi)的元素是由類(lèi)加載器去創(chuàng)建飞蛹。

2. 驗(yàn)證

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)自身的安全匿乃。Class文件并不一定要求用Java源碼編譯而出來(lái)桩皿，比如：用十六進(jìn)制編輯器直接編寫(xiě)產(chǎn)生Class文件，可能會(huì)存在數(shù)組越界幢炸，類(lèi)型轉(zhuǎn)換異常的問(wèn)題泄隔，盡管使用Java編譯器編譯時(shí)，會(huì)拒絕編譯宛徊。

驗(yàn)證階段對(duì)虛擬機(jī)來(lái)說(shuō)不是必要的佛嬉，對(duì)于已經(jīng)被反復(fù)使用和驗(yàn)證過(guò)的代碼，可以通過(guò)參數(shù)來(lái)關(guān)閉類(lèi)的驗(yàn)證闸天，以縮短虛擬機(jī)類(lèi)加載的時(shí)間暖呕。

3. 準(zhǔn)備

準(zhǔn)備階段正式為【類(lèi)變量】分配內(nèi)存并設(shè)置【類(lèi)變量初始值】的階段。注意：這時(shí)只對(duì)類(lèi)變量【被static修飾的變量】進(jìn)行內(nèi)存分配苞氮，在【方法區(qū)】中進(jìn)行分配湾揽。這個(gè)階段不包含實(shí)例變量。

public static int value = 123;

準(zhǔn)備階段只是為value設(shè)初始值0而不是123笼吟，因?yàn)檫@時(shí)候尚未開(kāi)始執(zhí)行任何Java方法库物，而把value賦值為123的putstatic指令是程序被編譯后，存放于類(lèi)構(gòu)造器<clinit>()方法中贷帮，所以把value賦值為123的動(dòng)作將在【初始化】階段執(zhí)行戚揭。

public static final int value = 123;

由于被final修飾珍策，編譯時(shí)javac將會(huì)為value生成ConstantValue屬性姑隅，在準(zhǔn)備階段虛擬機(jī)就會(huì)根據(jù)ConstantValue的設(shè)置將value賦值為123为迈。
所以由final修飾的static靜態(tài)常量叙淌，在準(zhǔn)備階段就會(huì)賦用戶定義的值多矮。

4. 解析

解析階段是虛擬機(jī)將常量池內(nèi)的【符號(hào)引用替換為直接引用】的過(guò)程躯砰。
invokedynamic指令用于動(dòng)態(tài)語(yǔ)言支持活箕，必須等到程序?qū)嶋H運(yùn)行到這條指令的時(shí)候魂仍，解析動(dòng)作才能進(jìn)行沃但。相對(duì)的刮便，其余可觸發(fā)解析的指令都是【靜態(tài)】的，可以在剛剛完成加載階段绽慈，還沒(méi)有開(kāi)始執(zhí)行代碼時(shí)就進(jìn)行解析恨旱。

5. 初始化

類(lèi)初始化階段是類(lèi)加載過(guò)程的最后一步辈毯，前面的類(lèi)加載過(guò)程中，除了在加載階段用戶應(yīng)用程序可以通過(guò)自定義類(lèi)加載器參與之外搜贤，其余都是有虛擬機(jī)主導(dǎo)和控制谆沃。初始化階段才是真正執(zhí)行Java程序代碼。在準(zhǔn)備階段仪芒，變量已經(jīng)賦過(guò)一次系統(tǒng)要求的初始值唁影，在初始化階段則是初始化程序員主動(dòng)計(jì)劃的賦值。

類(lèi)構(gòu)造器<clinit>()
實(shí)例構(gòu)造器<init>()

<clinit>()方法是由編譯器自動(dòng)收集類(lèi)中的所有【類(lèi)變量掂名，非final修飾】的賦值動(dòng)作和【靜態(tài)語(yǔ)句塊static{ }】中的語(yǔ)句合并產(chǎn)生的据沈，收集的順序由語(yǔ)句在源文件中出現(xiàn)的順序決定〗让铮【靜態(tài)語(yǔ)句塊中只能訪問(wèn)到定義在靜態(tài)語(yǔ)句塊之前的變量锌介，對(duì)于定義在它之后的變量，只能賦值猾警，但不能訪問(wèn)】孔祸。如：

public class Test {
  static {
    i = 0; //ok，可以對(duì)i進(jìn)行賦值
    System.out.print(i); //error发皿，不能訪問(wèn)
  }
  static int i = 1;
}

<clinit>()方法崔慧，虛擬機(jī)會(huì)保證先執(zhí)行父類(lèi)中的方法，而不需要顯示調(diào)用穴墅。因此虛擬機(jī)中第一個(gè)被執(zhí)行的<clinit>()方法的類(lèi)肯定是Object惶室。

接口中不能使用靜態(tài)語(yǔ)句塊，并且執(zhí)行接口的<clinit>()方法不需要先執(zhí)行父接口的<clinit>()方法玄货。只有當(dāng)父接口中定義的變量使用時(shí)拇涤，父接口才會(huì)初始化。另外誉结，接口的實(shí)現(xiàn)類(lèi)在初始化時(shí)也一樣不會(huì)執(zhí)行接口的<clinit>()方法。

虛擬機(jī)會(huì)保證一個(gè)類(lèi)的<clinit>()方法在多線程環(huán)境中被正確的加鎖券躁、同步惩坑，如果多個(gè)線程同時(shí)去初始化一個(gè)類(lèi)，那么只會(huì)有一個(gè)線程去執(zhí)行這個(gè)類(lèi)的<clinit>()方法也拜，其他線程都阻塞等待以舒，直到活動(dòng)線程執(zhí)行<clinit>()方法完畢。執(zhí)行完畢后慢哈，其它線程不會(huì)再執(zhí)行<clinit>()方法蔓钟，因?yàn)橥粋€(gè)類(lèi)加載器下，一個(gè)類(lèi)型只會(huì)初始化一次卵贱。