Java的类加载机制

一、JVM和类

运行Java：java 带有main方法的类名
启动JVM，并加载字节码。

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当调用java命令来运行某个Java程序时，该命令将会启动一个JVM进程，同一个JVM中的所有线程，变量都处于同一个进程中，共享该JVM的内存区域；

当出现以下情况时JVM会退出：
1.程序正常执行结束
2.使用System.exit(0);
3.出现异常，未捕获异常；
4.平台强制结束JVM进程；

JVM进程一旦结束，该进程中内存里的数据将会丢失；

二、类的加载

当程序主动使用到某个类时，如果该类还未被加载到内存中，则系统会通过加载、连接、初始化三个步骤来对该类进行初始化操作；

image.png

类的加载：

类加载是指将类的class文件（字节码文件）载入内存中，并为之创建一个java.lang.Class对象，我们称之为字节码对象；

类的加载过程由类加载器（ClassLoader）完成，类加载器通常有JVM提供，我们称之为系统类加载器，我们也可以继承ClassLoader类来提供自定义；

不同的类加载器可以实现加载本地字节码文件、jar包中的字节码，通过网络加载字节码等；

类的连接：

当类被加载进内存之后，系统为之生成一个对应的Class对象，接着把类二进制数据合并到JRE中；
1>验证：检测被加载的类是否有正确的内部结构；
2>准备：负责为类的static变量分配内存，并设置默认值；
3>解析：把类的二进制数据中的符号引用替换为直接引用（建议书籍《深入理解Java虚拟机》）；

类的初始化：

在此阶段，JVM负责对类进行初始化，主要是对static变量进行初始化；
类的初始化一个类包含以下几个步骤：
1>如果该类还未被加载和连接，则程序先加载并连接该类；
2>如果该类的直接父类还未被初始化，则先初始化其父类；组合关系也同理；
3>如果类中有初始化语句（静态代码块），则系统依次执行这些初始化语句；
例如：

class Demo {
    static int num ;
     //其底层编译后为：
     static {
         num = 0 ;
     }
     //或者我们在定义时就初始化：
    static int age = 10 ;
}