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Class文件是各種編譯器編譯生成的二進(jìn)制文件，在Class文件中描述了各種與該類相關(guān)的信息，但是Class文件本身是一個(gè)靜態(tài)的東西，想要使用某個(gè)類的話，需要java虛擬機(jī)將該類對(duì)應(yīng)的Class文件加載進(jìn)虛擬機(jī)中之后才能進(jìn)行運(yùn)行和使用。
舉個(gè)例子，Class文件就好比是各個(gè)玩具設(shè)計(jì)商提供的設(shè)計(jì)方案，這些方案本身是不能直接給小朋友玩的，需要玩具生產(chǎn)商根據(jù)方案的相關(guān)信息制造出具體的玩具才可以給小朋友玩。那么不同的設(shè)計(jì)商有他們自己的設(shè)計(jì)思路，只要最終設(shè)計(jì)出來(lái)的方案符合生產(chǎn)商生產(chǎn)的要求即可。生產(chǎn)商在生產(chǎn)玩具時(shí)，首先會(huì)根據(jù)自己的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)計(jì)商提交來(lái)的方案進(jìn)行閱讀，審核，校驗(yàn)等一系列步驟，如果該方案符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，則會(huì)根據(jù)方案創(chuàng)建出對(duì)應(yīng)的模具，當(dāng)經(jīng)銷商需要某個(gè)玩具時(shí)，生產(chǎn)商則拿出對(duì)應(yīng)的模具生產(chǎn)出具體的玩具，然后把玩具提交給經(jīng)銷商。
對(duì)于java而言，虛擬機(jī)就是玩具生產(chǎn)商，設(shè)計(jì)商提交過(guò)來(lái)的方案就是一個(gè)個(gè)的Class文件，方案創(chuàng)建的模具就
總的來(lái)說(shuō)，類的加載過(guò)程，包括卸載在內(nèi)的整個(gè)生命周期共有以下7個(gè)階段：
加載、驗(yàn)證、準(zhǔn)備、初始化、卸載這5個(gè)階段的順序是確定的，但是解析階段不一定，在某些情況下解析可以在初始化之后再執(zhí)行，為了支持java的運(yùn)行時(shí)綁定，也成為動(dòng)態(tài)綁定或晚期綁定。invokedynamic指令就是用于動(dòng)態(tài)語(yǔ)言支持，這里“動(dòng)態(tài)”的含義是必須等到城市實(shí)際運(yùn)行到這條指令的時(shí)候，解析動(dòng)作才開(kāi)始執(zhí)行。
“加載”是“類加載”過(guò)程中的一個(gè)階段，在加載階段，虛擬機(jī)需要做以下3件事情：
通過(guò)類的全限定名獲得該類的二進(jìn)制字節(jié)流
將這個(gè)字節(jié)流所代表的靜態(tài)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成方法區(qū)中的某個(gè)運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
加載階段中“通過(guò)類的全限定名獲得該類的二進(jìn)制字節(jié)流”這個(gè)動(dòng)作，被放到j(luò)ava虛擬機(jī)外部實(shí)現(xiàn)，目的是最大限度的讓應(yīng)用程序去決定該如何獲取所需的類，而實(shí)現(xiàn)該動(dòng)作的代碼模塊就是類加載器(ClassLoader)，JVM提供了3種類加載器：
啟動(dòng)類加載器（Bootstrap ClassLoader）：負(fù)責(zé)加載 JAVAHOME\lib 目錄中的，或通過(guò)-Xbootclasspath參數(shù)指定路徑中的，且被虛擬機(jī)認(rèn)可（按文件名識(shí)別，如rt.jar）的類。
擴(kuò)展類加載器（Extension ClassLoader）：負(fù)責(zé)加載 JAVAHOME\lib\ext 目錄中的，或通過(guò)java.ext.dirs系統(tǒng)變量指定路徑中的類庫(kù)。
加載階段完成后，虛擬機(jī)外部的二進(jìn)制字節(jié)流就按照虛擬機(jī)所需的格式存儲(chǔ)在方法區(qū)中了。
加載完成后，緊接著（更確切的說(shuō)是交叉執(zhí)行）虛擬機(jī)會(huì)對(duì)加載的字節(jié)流進(jìn)行驗(yàn)證。虛擬機(jī)如果不檢查輸入的字節(jié)流，對(duì)其安全信任的話，很可能會(huì)因?yàn)檩d入了有害的字節(jié)流而導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。驗(yàn)證階段大致會(huì)完成4中不同的檢驗(yàn)動(dòng)作：
文件格式驗(yàn)證
文件格式驗(yàn)證主要是校驗(yàn)該字節(jié)流是否符合Class文件格式的規(guī)范，并且能被當(dāng)前版本的虛擬機(jī)所接受。這個(gè)階段包括但不限于以下驗(yàn)證點(diǎn)：
元數(shù)據(jù)驗(yàn)證
元數(shù)據(jù)驗(yàn)證主要是對(duì)字節(jié)流中的描述信息(描述符)進(jìn)行語(yǔ)義分析，以確保其描述的信息符合java語(yǔ)言規(guī)范的要求。這個(gè)階段包括但不限于以下驗(yàn)證點(diǎn)：
字節(jié)碼驗(yàn)證
字節(jié)碼驗(yàn)證主要是對(duì)類的方法體進(jìn)行分析，確保在方法運(yùn)行時(shí)不會(huì)有危害虛擬機(jī)的事件發(fā)生。這個(gè)階段包括但不限于以下驗(yàn)證點(diǎn)：
符號(hào)引用驗(yàn)證
符號(hào)引用驗(yàn)證主要是對(duì)類自身以外的信息進(jìn)行匹配新校驗(yàn)，包括常量池中的各種符號(hào)引用。這個(gè)階段包括但不限于以下驗(yàn)證點(diǎn)：
準(zhǔn)備階段是為類變量(static)在方法區(qū)中分配內(nèi)存并設(shè)置初始值(默認(rèn)值，如int的默認(rèn)值為0)的階段。實(shí)例變量將會(huì)在對(duì)象實(shí)例化時(shí)隨著對(duì)象一起分配在java堆中。為類變量設(shè)置初始值跟該變量是否有final修飾符有關(guān)系。 如果沒(méi)用final進(jìn)行修飾，如下列的代碼：
重慶分公司
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// 準(zhǔn)備階段執(zhí)行完成后，value變量的值為int的“零值”，即：0
// 把value賦值為10的putstatic指令是程序被編譯后，
// 存放于類構(gòu)造器()方法中的，所以具體賦值的操作會(huì)在初始化階段執(zhí)行
public static int value = 10; 如果使用了final進(jìn)行修飾，如下列的代碼：
// 如果類字段的字段屬性表中有ConstantValue屬性，
// 則會(huì)在準(zhǔn)備階段將變量的值初始化為ConstantValue所指定的值
// 準(zhǔn)備階段執(zhí)行完成后，VALUE變量的值被賦值為20
public final static int VALUE = 20;解析階段是虛擬機(jī)將常量池中的符號(hào)引用替換為直接引用的過(guò)程，在該階段將會(huì)進(jìn)行符號(hào)引用的校驗(yàn)。 符號(hào)引用是Class文件中用來(lái)描述所引用目標(biāo)的符號(hào)，可以是任何形式的字面量。 直接引用是虛擬機(jī)在內(nèi)存中引用具體類或接口的，可以是直接指向目標(biāo)的指針，相對(duì)偏移量或者是一個(gè)能間接定位到目標(biāo)的句柄。 簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)，符號(hào)引用是Class類文件用來(lái)定位目標(biāo)的，直接引用是虛擬機(jī)用來(lái)在內(nèi)存中定位目標(biāo)的。
初始化階段是執(zhí)行類的構(gòu)造器方法
java虛擬機(jī)規(guī)范嚴(yán)格規(guī)定了有且只有一下5中情況必須立即對(duì)類進(jìn)行初始化：
以下幾種情況，不會(huì)觸發(fā)類初始化：
class Parent {
static int a = 100;
static {
System.out.println("parent init！");
}
}
class Child extends Parent {
static {
System.out.println("child init！");
}
}
public class Init{
public static void main(String[] args){
// 只會(huì)執(zhí)行父類的初始化，不會(huì)執(zhí)行子類的初始化
// 將打印：parent init！
System.out.println(Child.a);
}
}public class Init{
public static void main(String[] args){
// 不會(huì)有任何輸出
Parent[] parents = new Parent[10];
}
}class Const {
static final int A = 100;
static {
System.out.println("Const init");
}
}
public class Init{
public static void main(String[] args){
// Const.A會(huì)存入Init類的常量池中，調(diào)用時(shí)并不會(huì)觸發(fā)Const類的初始化
// 將打?。?00
System.out.println(Const.A);
}
}class Cat {
private string name;
static {
System.out.println("Cat is loaded");
}
}
public class Init{
public static void main(String[] args){
// 不會(huì)打印任何信息
Class catClazz = Class.class;
}
}class Cat {
private string name;
static {
System.out.println("Cat is loaded");
}
}
public class Init{
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException{
// 不會(huì)打印任何信息
Class catClazz = Class.forName("com.test.Cat",false,Cat.class.getClassLoader());
}
}class Cat {
private string name;
static {
System.out.println("Cat is loaded");
}
}
public class Init{
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException{
// 不會(huì)打印任何信息
new ClassLoader(){}.loadClass("com.test.Cat");
}
}最后，附上一幅Class類加載過(guò)程的思維導(dǎo)圖：
是Class文件加載進(jìn)虛擬機(jī)中的類，生產(chǎn)的玩具就是類的實(shí)例對(duì)象。
因此，從Class文件到對(duì)象需要經(jīng)過(guò)的步驟大致為： Class文件-->類-->實(shí)例對(duì)象 而類的加載機(jī)制，就是負(fù)責(zé)將Class文件轉(zhuǎn)換成虛擬機(jī)中的類的一個(gè)過(guò)程。
總的來(lái)說(shuō)，類的加載過(guò)程，包括卸載在內(nèi)的整個(gè)生命周期共有以下7個(gè)階段：
加載、驗(yàn)證、準(zhǔn)備、初始化、卸載這5個(gè)階段的順序是確定的，但是解析階段不一定，在某些情況下解析可以在初始化之后再執(zhí)行，為了支持java的運(yùn)行時(shí)綁定，也成為動(dòng)態(tài)綁定或晚期綁定。invokedynamic指令就是用于動(dòng)態(tài)語(yǔ)言支持，這里“動(dòng)態(tài)”的含義是必須等到城市實(shí)際運(yùn)行到這條指令的時(shí)候，解析動(dòng)作才開(kāi)始執(zhí)行。
“加載”是“類加載”過(guò)程中的一個(gè)階段，在加載階段，虛擬機(jī)需要做以下3件事情：
通過(guò)類的全限定名獲得該類的二進(jìn)制字節(jié)流
將這個(gè)字節(jié)流所代表的靜態(tài)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成方法區(qū)中的某個(gè)運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
加載階段中“通過(guò)類的全限定名獲得該類的二進(jìn)制字節(jié)流”這個(gè)動(dòng)作，被放到j(luò)ava虛擬機(jī)外部實(shí)現(xiàn)，目的是最大限度的讓應(yīng)用程序去決定該如何獲取所需的類，而實(shí)現(xiàn)該動(dòng)作的代碼模塊就是類加載器(ClassLoader)，JVM提供了3種類加載器：
啟動(dòng)類加載器（Bootstrap ClassLoader）：負(fù)責(zé)加載 JAVAHOME\lib 目錄中的，或通過(guò)-Xbootclasspath參數(shù)指定路徑中的，且被虛擬機(jī)認(rèn)可（按文件名識(shí)別，如rt.jar）的類。?
擴(kuò)展類加載器（Extension ClassLoader）：負(fù)責(zé)加載 JAVAHOME\lib\ext 目錄中的，或通過(guò)java.ext.dirs系統(tǒng)變量指定路徑中的類庫(kù)。?
加載階段完成后，虛擬機(jī)外部的二進(jìn)制字節(jié)流就按照虛擬機(jī)所需的格式存儲(chǔ)在方法區(qū)中了。
加載完成后，緊接著（更確切的說(shuō)是交叉執(zhí)行）虛擬機(jī)會(huì)對(duì)加載的字節(jié)流進(jìn)行驗(yàn)證。虛擬機(jī)如果不檢查輸入的字節(jié)流，對(duì)其安全信任的話，很可能會(huì)因?yàn)檩d入了有害的字節(jié)流而導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。驗(yàn)證階段大致會(huì)完成4中不同的檢驗(yàn)動(dòng)作：
文件格式驗(yàn)證?
文件格式驗(yàn)證主要是校驗(yàn)該字節(jié)流是否符合Class文件格式的規(guī)范，并且能被當(dāng)前版本的虛擬機(jī)所接受。這個(gè)階段包括但不限于以下驗(yàn)證點(diǎn)：
元數(shù)據(jù)驗(yàn)證?
元數(shù)據(jù)驗(yàn)證主要是對(duì)字節(jié)流中的描述信息(描述符)進(jìn)行語(yǔ)義分析，以確保其描述的信息符合java語(yǔ)言規(guī)范的要求。這個(gè)階段包括但不限于以下驗(yàn)證點(diǎn)：
字節(jié)碼驗(yàn)證?
字節(jié)碼驗(yàn)證主要是對(duì)類的方法體進(jìn)行分析，確保在方法運(yùn)行時(shí)不會(huì)有危害虛擬機(jī)的事件發(fā)生。這個(gè)階段包括但不限于以下驗(yàn)證點(diǎn)：
符號(hào)引用驗(yàn)證?
符號(hào)引用驗(yàn)證主要是對(duì)類自身以外的信息進(jìn)行匹配新校驗(yàn)，包括常量池中的各種符號(hào)引用。這個(gè)階段包括但不限于以下驗(yàn)證點(diǎn)：
準(zhǔn)備階段是為類變量(static)在方法區(qū)中分配內(nèi)存并設(shè)置初始值(默認(rèn)值，如int的默認(rèn)值為0)的階段。實(shí)例變量將會(huì)在對(duì)象實(shí)例化時(shí)隨著對(duì)象一起分配在java堆中。為類變量設(shè)置初始值跟該變量是否有final修飾符有關(guān)系。 如果沒(méi)用final進(jìn)行修飾，如下列的代碼：
// 準(zhǔn)備階段執(zhí)行完成后，value變量的值為int的“零值”，即：0
// 把value賦值為10的putstatic指令是程序被編譯后，
// 存放于類構(gòu)造器()方法中的，所以具體賦值的操作會(huì)在初始化階段執(zhí)行
public static int value = 10; 如果使用了final進(jìn)行修飾，如下列的代碼：
// 如果類字段的字段屬性表中有ConstantValue屬性，
// 則會(huì)在準(zhǔn)備階段將變量的值初始化為ConstantValue所指定的值
// 準(zhǔn)備階段執(zhí)行完成后，VALUE變量的值被賦值為20
public final static int VALUE = 20;解析階段是虛擬機(jī)將常量池中的符號(hào)引用替換為直接引用的過(guò)程，在該階段將會(huì)進(jìn)行符號(hào)引用的校驗(yàn)。 符號(hào)引用是Class文件中用來(lái)描述所引用目標(biāo)的符號(hào)，可以是任何形式的字面量。 直接引用是虛擬機(jī)在內(nèi)存中引用具體類或接口的，可以是直接指向目標(biāo)的指針，相對(duì)偏移量或者是一個(gè)能間接定位到目標(biāo)的句柄。 簡(jiǎn)單的來(lái)說(shuō)，符號(hào)引用是Class類文件用來(lái)定位目標(biāo)的，直接引用是虛擬機(jī)用來(lái)在內(nèi)存中定位目標(biāo)的。
初始化階段是執(zhí)行類的構(gòu)造器方法
java虛擬機(jī)規(guī)范嚴(yán)格規(guī)定了有且只有一下5中情況必須立即對(duì)類進(jìn)行初始化：
以下幾種情況，不會(huì)觸發(fā)類初始化：
class Parent {
static int a = 100;
static {
System.out.println("parent init！");
}
}
class Child extends Parent {
static {
System.out.println("child init！");
}
}
public class Init{
public static void main(String[] args){
// 只會(huì)執(zhí)行父類的初始化，不會(huì)執(zhí)行子類的初始化
// 將打?。簆arent init！
System.out.println(Child.a);
}
}public class Init{
public static void main(String[] args){
// 不會(huì)有任何輸出
Parent[] parents = new Parent[10];
}
}class Const {
static final int A = 100;
static {
System.out.println("Const init");
}
}
public class Init{
public static void main(String[] args){
// Const.A會(huì)存入Init類的常量池中，調(diào)用時(shí)并不會(huì)觸發(fā)Const類的初始化
// 將打?。?00
System.out.println(Const.A);
}
}class Cat {
private string name;
static {
System.out.println("Cat is loaded");
}
}
public class Init{
public static void main(String[] args){
// 不會(huì)打印任何信息
Class catClazz = Class.class;
}
}class Cat {
private string name;
static {
System.out.println("Cat is loaded");
}
}
public class Init{
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException{
// 不會(huì)打印任何信息
Class catClazz = Class.forName("com.test.Cat",false,Cat.class.getClassLoader());
}
}class Cat {
private string name;
static {
System.out.println("Cat is loaded");
}
}
public class Init{
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException{
// 不會(huì)打印任何信息
new ClassLoader(){}.loadClass("com.test.Cat");
}
}最后，附上一幅Class類加載過(guò)程的思維導(dǎo)圖：
