jvm类加载机制

     代码编译从本地机器码转变为字节码，是存储格式发展的一小步，却是编程语言发展的一大步。在java语言中类的加载、连接和初始化过程都是在程序运行期间完成的。

         虚拟机的类加载机制：虚拟机把描述类的数据从Class文件加载到内存，并对数据进行校验、转换解析和初始化，并最终形成可以被虚拟机直接使用的java类型。

       类的加载生命周期包括：加载（Loading）、验证（Verification）、准备（Preparation）、解析（Resolution）、初始化（Initialization）、使用（Using）和卸载（Unloading）。

       其中验证、准备和解析统称为连接（Linking）。加载、验证、准备、初始化和卸载这5个阶段是确定的，类的加载过程必须按照这种顺序按部就班地开始，而解析阶段则不一定，它在某些情况下可以再初始化阶段之后再开始，这是为了支持java语言的运行时绑定（也称为动态绑定或晚期绑定）。

   初始化的五种情况：

1）遇到new、getstatic、putstatic或invokestatic这4条指令时如果没有类没有进行初始化，则需要先触发其初始化。

2）使用java.lang.reflect包的方法对类进行反射调用的时候，条指令时如果没有类没有进行初始化，则需要先触发其初始化。

3）当初始化一类的时候，如果发现其父类还没有进行过初始化，则需要先触发其父类的初始化。

4）当虚拟机启动的时候，用户需要指定一个要执行的主类（包含main（）方法的那个类），虚拟机会先初始化这个主类。

5）当使用jdk1.7的动态语言时，如果一个java.lang.invoke.MethodHandle实例最后的解析结果REF_getStatic、REF_putStatic、REF_invokeStatic的方法句柄，并且这个方法句柄对应的类没有初始化，则需要先触发其初始化。

类的加载过程：

（1）加载

类的加载需要完成三件事：

1）通过一个类的全限定名来获取定义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

       验证是连接的第一步，这一阶段的目的是为了保证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。

 1）文件格式的验证

     第一阶段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。

2）元数据验证

     第二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语言的规范的要求。

3）字节码验证

第三阶段是最复杂的一个，主要目的是通过数据流和控制流分析，确定程序语义是合法的、符合逻辑的。

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个阶段—解析阶段发生。

（3）准备

       准备阶段是正式为类变量分配内存并设置类初始值得阶段，这些变量所使用的内存都将在方法区中进行分配。

（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。解析动作主要针对类或这接口、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。

符号引用（SymbolicReferences）：符号引用以一组符号来描述所引用的目标，符号可以使任何形式的字面量，只要使用时能无歧视地定位到目标即可。

直接引用（DirectRefrernces）：直接引用可以是直接指向目标的指针、相对偏移量或是一个能间接定位到目标的句柄。

（5）初始化

类的初始化是最后一个阶段。

类加载器:通过一个类的全限定名来获取描述此类的二进制字节流，这个动作放到Java虚拟机外部也实现，一便让应用程序自己决定如何去获取所需要的类。

     双亲委派模型的工作过程：如果一个类加载器收到了类加载的请求，它首先不会自己去尝试加载这个类，而是把这个请求委派给父类加载器去完成，每一层次的类加载器都是如此，因此所有的加载请求最终都应该传到顶层的启动类加载器中，只有当父类加载器反馈自己无法完成这个加载请求（它的搜素范围中没有找到所需要的类）时，子加载器才会尝试自己去加载。