jvm类加载的过程

一个类从加载到虚拟机到使用结束从虚拟机卸载包括了加载、验证、准备、解析、初始化、使用、卸载，即为一个类的生命周期

下面来看一下类加载的过程，即加载、验证、准备、解析、初始化5个阶段都作了什么事：

阶段1：加载

加载阶段虚拟机主要3件事：

1. 经过类的全名获取其二进制字节流；
2. 将字节流表明的静态结构转化为方法区识别的运行时数据结构；
3. 在内存中实例化这个类的java.lang.Class对象（不必定在堆内存中的，HotSpot就将Class对象放在了方法区里），程序访问这个类在方法区中的类型数据时会经过这个类去访问；
   以上三点虚拟机并不要求如何实现，只是一个规范，好比第一步，经过类全名获取其二进制流，动态代理技术是在运行时获取、JSP应用是根据jsp文件获取并生成对应的Class以及从ZIP包中获取（JAR、EAR、WA同理）等

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阶段2：验证

验证阶段大致上会完成4个阶段的验证（文件格式验证、元数据验证、字节码验证、符号引用验证），以保证虚拟机中类的规范和安全。

1. 文件格式验证，校验字节流是否复合Class文件的格式：

   • 验证文件是否以魔数0xCAFEBABE(十六进制class文件中的前4个字节)开头；
   • 主、次版本号(十六进制class文件中的第五、第6个字节）可否被当前版本的虚拟机处理；
   • 常量池中是否有不被支持的类型；
   • 指向常量的索引中是否指向了不存在的常量；
   • Class文件中各个部分以及文件自己是否有被删除或附加的其余信息；
   • ......

2. 元数据类型，校验语义是否符合Java语言规范的要求：

   • 验证类是否有父类（除了java.lang.Object）；
   • 验证父类是否继承了不可被继承的类；
   • 若是不是抽象类，那么要判断是否实现了父类或接口的所要求实现的全部方法；
   • ......

3. 字节码验证，校验类的方法体，肯定语义是否符合逻辑：

   • 保证操做数栈中的数据类型与指令序列一致；
   • 保证跳转指令不会跳到方法体外的字节码指令上；
   • 保证方法体中的类型转换有效；
   • ......

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阶段3：准备

准备阶段是为类变量分配内存并设置类变量初始值的阶段

这里所说的初始值并非指代码赋的值，而是数据类型的默认值，如public static int value = 123; 在准备阶段事后,value会被置为0,而不是123。
同时要注意，public static final int value = 123; 这种使用final修饰的变量，在准备阶段就会被赋值为123,而不是初始值。

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阶段4：解析

解析阶段会将常量池内的符号引用转换为直接引用，关于符号引用和直接引用的解释以下：

• 符号引用：以一组符号来描述所引用的目，好比定义了在类IntF中定义了intValue = 123，接着让Test.foo中的a变量指向Intf.intValue:

public class Test{
        public void foo(){
            int a = Intf.intValue;
        }
    }
    class Intf{
        public static int intValue = 123;
    }

编译代码以后咱们用javap -verbose Test来查看class文件中的内容：

Constant pool:
   #1 = Methodref          #4.#12         // java/lang/Object."<init>":()V
   #2 = Fieldref           #13.#14        // Intf.intValue:I
   #3 = Class              #15            // Test
   #4 = Class              #16            // java/lang/Object
 // 省略部分代码...
  public void foo();
    descriptor: ()V
    flags: ACC_PUBLIC
    Code:
      stack=1, locals=2, args_size=1
         0: getstatic     #2                  // Field Intf.intValue:I
         3: istore_1
         4: return
      LineNumberTable:
        line 3: 0
        line 4:

能够看到常量池第2项是一个符号引用，指向了Intf.intValue

• 直接引用：就是咱们常说的指针或者句柄，直接引用的目标必定会在虚拟机内存中存在。

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阶段5：初始化

初始化阶段是类加载的最后一个阶段，主要执行类的<clinit>方法（不一样与<init>方法，<init>方法是在显式调用constructor时执行，而<clinit>方法在初始化阶段就会执行），<clinit>()方法会执行赋值操做和执行静态语句快中的内容，换句话说，若是代码中没有静态语句块和赋值操做，那么就能够没有<clinit>()方法。
这个阶段虚拟机会保证父类的<clinit>()方法会在子类的<clinit>()方法前执行，并且在多线程环境中，虚拟机会保证<clinit>()方法的同步。

参考文献：《深刻理解Java虚拟机》 - 周志明