為什么說Java是跨平臺語言

Java語言的運行環(huán)境是在Java虛擬機中。 Java虛擬機消除了各個平臺之間的差異，只要操作系統(tǒng)平臺下安裝了Java虛擬機，那么使用Java開發(fā)的東西都能在其上面運行。如下圖所示：

Java虛擬機對各個平臺而言，實質上是一個可執(zhí)行程序。例如在windows平臺下，java虛擬機就是一個java.exe進程而已。

JVM虛擬機啟動和加載類過程

下面以一個簡單的java程序，分析虛擬機啟動過程。

public class HelloWorld {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("hello world");
    }
}

當我們運行上面程序時，將會啟動一個虛擬機進程，不管Java程序有多么復雜，啟動了多少線程，它們都將處于該Java虛擬機進程里。具體過程如下：

1、根據(jù)JVM的內存配置，為JVM申請?zhí)囟ù笮〉膬却婵臻g

2、創(chuàng)建一個引導類加載器實例

JVM申請好內存空間后，JVM會創(chuàng)建一個引導類加載器（Bootstrap Classloader）實例，引導類加載器是使用C++實現(xiàn)的，負責加載JVM虛擬機運行時所需的基本系統(tǒng)級別的類，如java.lang.String, java.lang.Object等。引導類加載器(Bootstrap Classloader)會讀取 {JRE_HOME}/lib 下的jar包和配置，然后將這些系統(tǒng)類加載到方法區(qū)內。

方法區(qū)用于存儲已經被虛擬機加載過的類信息、常量、靜態(tài)變量、即時編譯器編譯出的代碼等數(shù)據(jù)。

Class是一個實實在在的類，在包 java.lang 下。它跟我們自己定義的類一樣，是一個實實在在的類，Class對象就是這個Class類的實例了。在Java里，所有的類的根源都是Object類，Class也不例外，它是繼承自Object的一個特殊的類，它內部可以記錄類的成員、接口等信息。

3、創(chuàng)建JVM 啟動器實例 Launcher,并取得類加載器ClassLoader

上述步驟完成，JVM基本運行環(huán)境就準備就緒了。此時，JVM虛擬機會調用已經加載在方法區(qū)的類sun.misc.Launcher 的靜態(tài)方法getLauncher()， 獲取sun.misc.Launcher 實例：

sun.misc.Launcher launcher = sun.misc.Launcher.getLauncher(); //獲取Java啟動器
ClassLoader classLoader = launcher.getClassLoader();          //獲取類加載器ClassLoader用來加載class到內存來

sun.misc.Launcher 使用了單例模式設計，保證一個JVM虛擬機內只有一個sun.misc.Launcher實例。在Launcher的內部，其定義了兩個類加載器(ClassLoader)，分別是sun.misc.Launcher.ExtClassLoader和sun.misc.Launcher.AppClassLoader，這兩個類加載器分別被稱為拓展類加載器(Extension ClassLoader) 和 應用類加載器(Application ClassLoader).如下圖所示：

此時的 launcher.getClassLoader() 方法將會返回 AppClassLoader實例。
當AppClassLoader加載類時，會首先嘗試讓父加載器ExtClassLoader進行加載，如果父加載器ExtClassLoader加載成功，則AppClassLoader直接返回父加載器ExtClassLoader加載的結果；
如果父加載器ExtClassLoader加載失敗，AppClassLoader則會判斷該類是否是引導的系統(tǒng)類(即是否是通過Bootstrap類加載器加載，這會調用Native方法進行查找)；
若要加載的類不是系統(tǒng)引導類，那么ClassLoader將會嘗試自己加載，加載失敗將會拋出“ClassNotFoundException”。

上面討論的應用類加載器AppClassLoader的加載類的模式就是我們常說的雙親委派模型(parent-delegation model).
對于某個特定的類加載器而言，應該為其指定一個父類加載器，當用其進行加載類的時候：

1. 委托父類加載器幫忙加載；
2. 父類加載器加載不了，則查詢引導類加載器有沒有加載過該類；
3. 如果引導類加載器沒有加載過該類，則當前的類加載器應該自己加載該類；
4. 若加載成功，返回 對應的Class<T> 對象；若失敗，拋出異?！癈lassNotFoundException”。

4、使用類加載器ClassLoader加載HelloWorld類

通過 launcher.getClassLoader()方法返回AppClassLoader實例，接著就是AppClassLoader加載HelloWorld類的時候了。

5、加載完成時候JVM會執(zhí)行HelloWorld類的main方法入口

6、java程序運行結束，JVM銷毀

類的初始化

在Java類中對類變量指定初始值有兩種方式，一是聲明類變量時指定初始值；二是使用靜態(tài)初始化塊為類變量指定初始值。
JVM會按照這些語句在程序中的排列順序依次執(zhí)行它們。另外，如果類的父類還沒初始化，會先初始化父類。例如下面的類：

public class Test {
    static {
        b = 6;
        System.out.println("---------");
    }
    static int a = 5;
    static int b = 9;
    static int c;

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(Test.b);//結果為9
    }
}