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類加載過(guò)程概覽

類從被加載到虛擬機(jī)內(nèi)存中開(kāi)始，到卸載出內(nèi)存為止，他的整個(gè)生命周期包括以下7個(gè)階段：

• 加載(Loading)
• 驗(yàn)證(Verification)
• 準(zhǔn)備(Preparation)
• 解析(Resolution)
• 初始化(Initialization)
• 使用(Using)
• 卸載(Unloading)

其中前五個(gè)階段為類的加載全過(guò)程，在后面會(huì)進(jìn)行詳細(xì)介紹。而驗(yàn)證、準(zhǔn)備、解析3個(gè)部分統(tǒng)稱為連接(Linking)。這7個(gè)階段的發(fā)生順序如下圖：

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類初始化的時(shí)機(jī)

對(duì)于類加載過(guò)程的第一個(gè)階段：加載，JVM規(guī)范沒(méi)有進(jìn)行強(qiáng)制約束其開(kāi)始時(shí)機(jī)，可交由JVM的具體實(shí)現(xiàn)來(lái)自由把握。但是對(duì)于才初始化階段，JVM規(guī)范嚴(yán)格規(guī)定了只有下列五種情況必須對(duì)類進(jìn)行初始化(很自然的，加載、驗(yàn)證、準(zhǔn)備需要在之前開(kāi)始)。

• 遇到new、getstatic、putstatic、invokestatic這四條字節(jié)碼指令時(shí)，如果類沒(méi)用進(jìn)行初始化，則必須先觸發(fā)其初始化。最常見(jiàn)的生成這4條指令的場(chǎng)景：使用new關(guān)鍵字實(shí)例化對(duì)象的時(shí)候；讀取或設(shè)置一個(gè)類的靜態(tài)字段(被final修飾、已在編譯器把結(jié)果放入常量池的靜態(tài)字段除外)的時(shí)候；以及調(diào)用一個(gè)類的靜態(tài)方法時(shí)候。
• 使用java.lang.reflect包的方法是進(jìn)行反射調(diào)用的時(shí)候，如果類沒(méi)有初始化，則必須要先觸發(fā)初始化。
• 當(dāng)初始化一個(gè)類的時(shí)候，如果發(fā)現(xiàn)其父類還沒(méi)有進(jìn)行初始化，則需要先觸發(fā)父類的初始化。
• 當(dāng)虛擬機(jī)啟動(dòng)時(shí)，用戶需要制定一個(gè)要執(zhí)行的主類(包含main方法的那個(gè)類)，虛擬機(jī)會(huì)先初始化這個(gè)主類
• 當(dāng)前使用JDK1.7的動(dòng)態(tài)語(yǔ)言支持時(shí)，如果一個(gè)java.lang.invoke.MethodHandle實(shí)例最后的解析結(jié)果REF_getStatic，REF_putStatic，REF_invokeStatic的方法句柄，并且這個(gè)方法句柄所對(duì)應(yīng)的類沒(méi)用進(jìn)行初始化，則需要先觸發(fā)初始化；

以上五種場(chǎng)景中的行為稱為對(duì)一個(gè)類進(jìn)行主動(dòng)引用。除此之外，所有引用類的方式都不會(huì)觸發(fā)初始化，被稱為被動(dòng)引用。被動(dòng)應(yīng)用哪個(gè)常見(jiàn)的例子包括：

• 通過(guò)子類引用父類的靜態(tài)字段，不會(huì)導(dǎo)致子類初始化。
• 通過(guò)數(shù)組定義來(lái)引用類，不會(huì)觸發(fā)此類的初始話
• 常量在編譯階段會(huì)存入調(diào)用類的常量池中，本質(zhì)上并沒(méi)用直接引用定義常量的類，因此不會(huì)觸發(fā)定義常量的類的初始化。

接口的加載過(guò)程和類的加載過(guò)程略有不同,他們真正的確保在于前文提到的5中需要開(kāi)始初始化場(chǎng)景中第三種：當(dāng)一個(gè)類在初始化時(shí)，要求其父類全部都已初始化過(guò)了，但是一個(gè)接口在初始化時(shí)，并不要求其父接口全部完成了初始化，只有在真正使用到父接口的時(shí)候(如引用接口中定義的常量)才會(huì)初始化。

類加載過(guò)程詳解

加載

加載是類加載(Class Loading)過(guò)程的一個(gè)階段，兩者不要混淆。虛擬機(jī)規(guī)范中規(guī)定了在類在加載階段，JVM需要完成以下三件事：

• 通過(guò)一個(gè)類的全限定名來(lái)獲取定義此類的二進(jìn)制字節(jié)流。
• 將這個(gè)字節(jié)流所代表的的靜態(tài)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為方法區(qū)的運(yùn)行時(shí)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。
• 在內(nèi)存中生成一個(gè)代表這個(gè)類java.lang.Class對(duì)象，作為方法區(qū)這個(gè)類的各種數(shù)據(jù)的訪問(wèn)入口。

這三點(diǎn)要求不算具體，在JVM實(shí)現(xiàn)是靈活度很大。例如上面第一條，他沒(méi)用知名二進(jìn)制字節(jié)流要從一個(gè)Class文件中獲取，準(zhǔn)確的說(shuō)沒(méi)用指明要從哪里獲取、怎樣獲取，這也為許多Java技術(shù)提供了基礎(chǔ)，例如

• 從ZIP包讀取，這是很常見(jiàn)的，最終成為日后的JAR、EAR、WAR的格式基礎(chǔ)。
• 從網(wǎng)絡(luò)中獲取，這種場(chǎng)景最典型的應(yīng)用就是Applet
• 運(yùn)行時(shí)計(jì)算生成，這種場(chǎng)景使用最多的就是動(dòng)態(tài)代理，在java.lang.reflect.Proxy中，就是用了ProxyGenerator.generateProxyClass的代理類的二進(jìn)制字節(jié)流。
• 由其他文件生成，典型的場(chǎng)景就是JSP應(yīng)用，即由JSP文件生成對(duì)應(yīng)的Class類。
• 從數(shù)據(jù)庫(kù)讀取，這種場(chǎng)景相對(duì)少見(jiàn)，例如有些中間件服務(wù)器，可以把程序安裝到數(shù)據(jù)庫(kù)中來(lái)完成程序代碼在集群的分發(fā)。