类加载流程

类加载流程

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加载阶段

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加载阶段分为 虚拟机启动加载和运行时期加载。

1. 虚拟机启动加载：
   加载JAVA_HOME/lib/下的rt.jar下的.class文件
   使用-XX:+TraceClassLoading查看加载类信息。
   
2. 运行时期加载：

• 通过一个类的全限定名（包名+类名）来获取该class文件的二进制字节流。
• 将字节流的静态存储结构转化为方法区的运行时数据结构。
• 为上面的class文件，在堆中生成一个java.lang.Class对象对该类的数据访问入口。

3. 什么时候主动使用会加载？

• 创建类实例时，如使用new关键字、反射、克隆、反序列化
• 调用类静态方法，使用字节码invokestatic指令
• 使用类或接口静态字段时（final修饰除外），使用getstatic或者putstatic指令。
• 使用java.lang.reflect包中的方法反射类的方法。
• 初始化子类，先初始化父类。
• 启动虚拟机，含main方法的那个类。

例1：初始化子类，引发虚拟机先初始化父类

public class FatherClazz {
    static {
        System.out.println("FatherClazz初始化");
    }
}
public class SonClazz extends FatherClazz {
    static {
        System.out.println("SonClazz初始化");
    }
}

public class ClassLoadTest {

    public static void main(String[] args) {
        SonClazz sonClazz = new SonClazz();
    }
}

例2：使用类静态字段

public class FatherClazz {
    static {
        System.out.println("FatherClazz初始化");
    }

    public static int fv = 100;
}
public class ClassLoadTest {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(SonClazz.fv);
    }
}

例3：数组类初始化，首次初始化数组元素时加载

public static void main(String[] args) {
        FatherClazz[] arr = new FatherClazz[5];

        System.out.println("start 1");
        arr[0] = null;
        System.out.println("start 2");

        arr[0] = new FatherClazz();
        System.out.println("start 3");
    }

例4：final修饰的常量所在类不会被加载

public class FatherClazz {
    static {
        System.out.println("FatherClazz初始化");
    }

    public static final int fv = 100;
}
public class ClassLoadTest {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(FatherClazz.fv);
    }
}

连接阶段

• 验证过程：
  这个阶段主要是验证被加载的类是否正确。目的是为了确保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。
  流程：文件格式验证、元数据验证、字节码验证、符号引用验证
• 准备过程：
  该阶段就是正式为类变量分配内存并设置类变量的初始值，注意类变量使用的内存在方法区上分配。（类变量是static修饰的变量，不包括实例变量，实例变量将会在对象实例化的时候随着对象一起分配在Java堆上）。
• 解析过程：
  该阶段就是将jvm中常量池内的符合引用替换为直接引用的过程。符号引用、直接引用

初始化阶段

初始化阶段做的事就是执行类的初始化方法<clinit>，在我看来这个标识就是类构造器。方法<clinit>是由编译器自动生成的。就是将static变量赋值指定的值并且static静态代码块中赋值指定值。赋值指定值按顺序来。

public class SonClazz extends FatherClazz {
    public static int sv = fv;
}

public class ClassLoadTest {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(SonClazz.sv);
    }
}

public class FatherClazz {

    public static int fv = 100;

    static {
        fv = 200;
    }
}

public class FatherClazz {

    static {
        fv = 200;
    }

    public static int fv = 100;
}

参考：《深入理解java虚拟机》