类加载
类被加载到虚拟机内存中，到卸载出内存为止，它的整个生命周期包括：加载、连接（验证、准备、解析）、初始化、使用、卸载。
类的生命周期
加载、验证、准备、初始化和卸载这5个阶段的顺序是确定的，类的加载过程必须按照这种顺序按部就班地开始，而解析阶段则不一定：它在某些情况下可以在初始化阶段之后再开始，这是为了支持Java语言的运行时绑定（也称为动态绑定或晚期绑定）。
加载
完成三件事：
- 通过一个类的全限定名获取定义此类的二进制字节流。
- 讲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。
- 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结构的访问入口。
加载阶段和连接阶段（Linking）的部分内容（如一部分字节码文件格式验证动作） 是交叉进行的，加载阶段尚未完成，连接阶段可能已经开始，但这些夹在加载阶段之中进行的动作，仍然属于连接阶段的内容，这两个阶段的开始时间仍然保持着固定的先后顺序。
验证
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。
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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。（魔数、版本号、常量池中的常量是否有不被支持的类型等）
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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。（是否有父类、是否实现了抽象父类和接口的方法等）
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字节码验证：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。对类的方法体进行校验分析。
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符号引用验证：发生在解析阶段。
如果运行的代码已经被反复使用和验证过，那么可以用-Xverify:none关闭大部分的验证。
准备
正式为类变量分配内存并设置类变量的初始值，这些变量在方法区中进行分配。这时候进行内存分配的仅包括类变量（被static修饰的变量），而不包括实例变量，实例变量将会在对象实例化时随着对象一起分配在堆中。其次，这里所说的初始值“通常情况”下是数据类型的零值。
解析
解析阶段是虚拟机将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程。解析动作主要针对类或接口、字段、类方法、接口方法、方法类型、方法句柄和调用点限定符7类符号引用进行。
初始化
类初始化阶段是类加载过程的最后一步，到了初始化阶段，才真正开始执行类中定义的java程序代码。在准备阶段，变量已经付过一次系统要求的初始值，而在初始化阶段，则根据程序员通过程序制定的主观计划去初始化类变量和其他资源，或者说：初始化阶段是执行类构造器<clinit>()方法的过程。
<clinit>()方法是由编译器自动收集类中的所有类变量的赋值动作和静态语句块static{}中的语句合并产生的，编译器收集的顺序是由语句在源文件中出现的顺序所决定的，静态语句块只能访问到定义在静态语句块之前的变量，定义在它之后的变量，在前面的静态语句块可以赋值，但是不能访问。
public class Test
{
static
{
i=0;
System.out.println(i);//这句编译器会报错：Cannot reference a field before it is defined（非法向前应用）
}
static int i=1;
}
- 总是会先执行父类的clinit方法，再执行子类的。
- 所以先执行父类的static变量复制和static代码块。
- 执行接口的clinit方法不需要先执行父类的clinit方法。
- 虚拟机会保证多线程下clinit方法会被正确的加锁同步。
虚拟机规定了5种必须初始化的情况：
- 遇到new，getstatic，putstatic，invokestatic时，如果没有初始化，必须初始化。即new对象，读取设置static变量，调用static方法。
- java.lang.reflect对类进行反射调用的时候，如果没有初始化，必须初始化。
- 初始化一个类时，必须先初始化父类。
- 虚拟机启动时，用户需要指定一个主类，main方法的。先初始化这个类。
- JDK1.7，java.lang.invoke.MethodHandle实例最后的解析结果为REF_getStatic、REF_putStatic、REF_invokeStatic的方法句柄，并且这个方法句柄对应的类没有进行过初始化，则需要初始化。
上面称为主动引用，除此以外所有引用类的方式不会引发初始化，称为被动引用。
//通过子类引用父类的static字段，不会导致子类初始化
public class InitTest {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(SubClass.value);
}
}
class SuperClass{
static {
System.out.println("SuperClass init");
}
public static int value = 123;
}
class SubClass extends SuperClass{
static {
System.out.println("SubClass init");
}
}
output:
SuperClass init
123
//通过数组定义来引用类，不会导致此类初始化。
SuperClass[] array = new SuperClass[10];
//常量在编译阶段会放入类的常量池，访问常量不会引发初始化。
public class InitTest {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(SuperClass.value);
}
}
class SuperClass{
static {
System.out.println("SuperClass init");
}
public static final int value = 123;
}
//通过类名获取Class对象不会引发初始化
public class test {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Class c_dog = Dog.class;
Class clazz = Class.forName("Cat");
}
}
class Cat {
private String name;
private int age;
static {
System.out.println("Cat is load");
}
}
class Dog {
private String name;
private int age;
static {
System.out.println("Dog is load");
}
}
output：
Cat is load
//通过Class.forName加载指定类时，如果指定参数initialize为false时，也不会触发类初始化，其实这个参数是告诉虚拟机，是否要对类进行初始化。
public class test {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
Class clazz = Class.forName("zzzzzz.Cat", false, Cat.class.getClassLoader());
}
}
class Cat {
private String name;
private int age;
static {
System.out.println("Cat is load");
}
}
//通过ClassLoader默认的loadClass方法，也不会触发初始化动作
new ClassLoader(){}.loadClass("zzzzzz.Cat");
【注意】：类的初始化要求父类必须先初始化，接口不要求。
类加载器
对于任意一个类，都需要由加载它的类加载器和这个类本身一同确定其在Java虚拟机中的唯一性。
双亲委派模型
双亲委派模型
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启动类加载器：负责加载 JAVA_HOME\lib 目录中的，或通过-Xbootclasspath参数指定路径中的，且被虚拟机认可（按文件名识别，如rt.jar）的类。
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扩展类加载器：负责加载 JAVA_HOME\lib\ext 目录中的，或通过java.ext.dirs系统变量指定路径中的类库。
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应用程序类加载器：负责加载用户路径（classpath）上的类库。
双亲委派模型：除了顶层的启动类加载器，其余加载器都应当有自己的父类加载器。如果一个类加载器收到一个类加载请求，首先自己不会尝试加载，而是传递给父类，所以所有请求都会传递给启动类加载器，只有当父类加载器无法加载时，才会由子类加载。
优点：Java类随着它的类加载器一起具备了一种带有优先级的层次关系。例如Object类，在各种类加载器环境中都是同一个类。如果你自己写了一个Object类，放在ClassPath中，这个类将由应用程序类加载器加载，那么系统中就会有两个Object类了。双亲委派后就没问题了。
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