java 类加载机制-class生命周期

一、类加载机制

JVM主要包含三大核心部分：类加载器，运行时数据区和执行引擎。

虚拟机将描述类的数据从class文件加载到内存，并对数据进行校验，准备，解析和初始化，最终就会形成可以被虚拟机使用的java类型，这就是一个虚拟机的类加载机制。java在类中的类是动态加载的，只有在运行期间使用到该类的时候，才会将该类加载到内存中，java依赖于运行期动态加载和动态链接来实现类的动态使用。

一个类的生命周期：

加载，验证，准备，初始化和卸载在开始的顺序上是固定的，但是可以交叉进行。
在Java中，对于类有且仅有四种情况会对类进行“初始化”。

• 使用new关键字实例化对象的时候，读取或设置一个类的静态字段时候（除final修饰的static外），调用类的静态方法时候，都只会初始化该静态字段或者静态方法所定义的类。

• 使用reflect包对类进行反射调用的时候，如果类没有进行初始化，则先要初始化该类。

• 当初始化一个类的时候，如果其父类没有初始化过，则先要触发其父类初始化。

• 虚拟机启动的时候，会初始化一个有main方法的主类。

注意：

• 子类引用父类静态字段，只会初始化父类不会初始化子类

• 通过数组定义来引用类，也不会触发该类的初始化

• 常量在编译阶段会存入调用类的常量池中，本质上没有直接引用到定义常量的类，因此也不会触发定义常量的类的初始化

二、类加载机制

1. 加载

加载阶段主要完成三件事，即通过一个类的全限定名来获取定义此类的二进制字节流，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，在Java堆中生成一个代表此类的Class对象，作为访问方法区这些数据的入口。这个加载过程主要就是靠类加载器实现的，这个过程可以由用户自定义类的加载过程。

2. 验证

这个阶段目的在于确保才class文件的字节流中包含信息符合当前虚拟机要求，不会危害虚拟机自身安全。
主要包括四种验证：

• 文件格式验证：基于字节流验证，验证字节流是否符合Class文件格式的规范，并且能被当前虚拟机处理。

• 元数据验证：基于方法区的存储结构验证，对字节码描述信息进行语义验证。

• 字节码验证：基于方法区的存储结构验证，进行数据流和控制流的验证。

• 符号引用验证：基于方法区的存储结构验证，发生在解析中，是否可以将符号引用成功解析为直接引用。

3. 准备

仅仅为类变量（即static修饰的字段变量）分配内存并且设置该类变量的初始值即零值，这里不包含用final修饰的static，因为final在编译的时候就会分配了（编译器的优化），同时这里也不会为实例变量分配初始化。类变量会分配在方法区中，而实例变量是会随着对象一起分配到Java堆中。

4.解析

解析主要就是将常量池中的符号引用替换为直接引用的过程。符号引用就是一组符号来描述目标，可以是任何字面量，而直接引用就是直接指向目标的指针、相对偏移量或一个间接定位到目标的句柄。有类或接口的解析，字段解析，类方法解析，接口方法解析。

5.初始化

初始化阶段依旧是初始化类变量和其他资源，这里将执行用户的static字段和静态语句块的赋值操作。这个过程就是执行类构造器< clinit >方法的过程。
< clinit >方法是由编译器收集类中所有类变量的赋值动作和静态语句块的语句生成的，类构造器< clinit >方法与实例构造器< init >方法不同，这里面不用显示的调用父类的< clinit >方法，父类的< clinit >方法会自动先执行于子类的< clinit >方法。即父类定义的静态语句块和静态字段都要优先子类的变量赋值操作。

参考引用：http://www.jianshu.com/p/ae97b692614e