JAVA虚拟机：类加载的过程

类从被加载到虚拟机内存中开始，到卸载出内存为止，它的整个生命周期包括：加载、验证、准备、解析、初始化、使用、卸载这七个阶段，其中验证、准备、解析3个部分统称为连接。

类加载的全过程只有上述七个阶段中的五个阶段：加载、验证、准备、解析和初始化

1、加载

在加载阶段，虚拟机需要完成以下3件事情：

1. 通过一个类的全限定名来获取此类的二进制字节流；
2. 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；
3. 在内存中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，作为方法区这个类的各种数据的访问入口；

2、验证

验证的目的是为了确保Class文件的字节流中包含的信息符合当前虚拟机的要求，并且不会危害虚拟机自身的安全，验证阶段大致上会完成下面4个阶段的检验动作：文件格式验证、元数据验证、字节码验证、符号引用验证。

1）文件格式验证

主要验证字节流是否符合Class文件格式的规范，并且能被当前版本的虚拟机处理；（包括：是否以魔数OXCAFEBABY开头、主次版本号是否在当前虚拟机处理的范围等等）

2）元数据验证

这阶段是对字节码描述的信息进行语义分析，以保证其描述的信息符合Java语言规范的要求，这个阶段可能包括的验证点如下：

1. 这个类是否有父类（除了java.lang.Object之外，所有的类都应有父类）；
2. 这个类的父类是否继承了不允许被继承的类（被final修饰的类）；
3. 如果这个类不是抽象类，是否实现了其父类或接口之中要求实现的所有方法；
4. 类中的字段、方法是否与父类产生矛盾（例如覆盖了父类的final字段，或者出现不符合规则的方法重载，例如方法参数都一致，但返回值类型却不同等）

3）字节码验证

这一阶段是整个验证过程中最复杂的一个阶段，主要目的是通过数据流和控制流分析，确定语义是合法的、符合逻辑的。在第二阶段对元数据信息中的数据类型做完校验后，这个阶段将对类的方法体进行校验分析，保证被校验类的方法在运行时不会做出危害虚拟机安全的事件，如方法中的类型转换是否正确，跳转指令是否正确等。

4）符号引用验证

最后一个阶段的校验发生在虚拟机将符号引用转化为直接引用的时候，这个转化动作将在连接的第三阶段----解析阶段中发生。符号引用验证可以看做是对类自身以外的信息进行匹配性校验，符号引用验证的目地是确保解析动作能正常执行。

通常需要校验下列内容：符号引用中通过字符串描述的全限定名是否能找到对应的类；符号引用中的类、字段、方法的访问性是否可被当前类访问

3、准备

准备阶段是正式为类变量分配内存并设置类变量初始值的阶段，这些变量所使用的内存都将在方法区中进行分配，这时候进行内存分配的仅包括类变量（被static修饰的变量），而不包括实例变量，实例变量将会在对象实例化时随着对象一起分配在Java堆中，这里所说的初始值是数据类型的零值，

例如 public static int value = 1; 那么value在准备阶段过后的初始值为0，赋值操作在初始化阶段才会执行；

4、解析

解析阶段是虚拟机将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程，解析动作不一定在初试化动作之前，也可能在其之后。解析动作主要针对类或接口、字段、类方法、接口方法、方法类型、方法句柄和调用点限定符7类符号引用进行。

5、初始化

到了初始化阶段才真正开始执行类中定义的Java程序代码（或者说是字节码）