类加载机制(深入理解JAVA虚拟机学习笔记)

1.类加载机制的定义

　　将class文件加载到内存，然后对class文件中的数据进行校验、解析和初始化，转换成可以被虚拟机直接使用的JAVA类型，这就是虚拟机的类加载机制。(在JAVA中，类的加载、连接、初始化都是在运行时完成的，而JAVA的动态扩展特性就是依赖于这个特点，例如面向接口的应用程序。)

2.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。

3.初始化类的必要条件

　　虚拟机规范严格规定了有且只有5种情况必须对类进行初始化：

1.遇到new、getstatic、putstatic或invokestatic这个4条字节码指令时，如果类还未初始化，则需要先对其进行初始化。

2.使用java.lang.reflect包对类进行反射调用时，如果类还未初始化，则需要先对其进行初始化。

3.初始化一个类时，如果其父类还未初始化，则先对其父类进行初始化。（接口除外，只有真正使用到父接口时才会初始化。）

4.当虚拟机启动时，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JDK 1.7的动态语言支持时，如果一个java.lang.invoke.MethodHandle实例最后的解析结果REF_getStatic、REF_putStatic、REF_invokeSt。

4.类加载过程详解

　　4.1 加载　

　　　　加载阶段，虚拟机需要完成3件事情：

　　　　　　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。（获取二进制字节流的位置并没有限定）

　　　　　　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。

　　　　加载阶段与连接阶段的部分内容是交叉进行的，但是开始的时间任然保持着先后顺序。

　　4.2 验证

　　　　验证阶段大致会完成下面4个阶段的检验动作：

　　　　　　1.文件格式验证--验证字节流是否符合Class文件格式的规范，并且能被当前版本的虚拟机处理。

　　　　　　2.元数据验证--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。

　　　　　　3.字节码验证--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--对类自身以外（常量池中的各种符号引用）的信息进行匹配性校验。

　　4.3 准备

　　　　正式为类变量分配内存并设置类变量初始值的阶段。（注意仅仅是给static修饰的变量分配内存）

　　4.4 解析

　　　　将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程。

　　4.5 初始化

　　　　执行类构造器＜clinit＞()方法的过程。