面试之三：JVM类加载机制-类加载各阶段说明和类加载器

• 一、类生命周期：共7个阶段
  • 类从被加载到虚拟机内存中开始，到卸载出内存。整个生命周期包括：加载、验证、准备、解析、初始化、使用和卸载7个阶段。
    • 其中验证、准备、解析3个部分统称为连接。
    • 类加载的过程：不包括上面的使用和卸载。
  • 示意图：
• 二、类加载各阶段说明：（加载只有5个阶段，不包括使用和卸载）
  • 加载：（完成3步）
    • 通过一个全限定类名来获取定义此类的二进制字节流；
    • 将这个字节流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该类的Class对象，作为方法区这个类的各种数据的访问入口；
  • 验证：（连接阶段的第一步）
    • 目的：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，并不会危害虚拟机自身的安全。
    • 4个阶段：
      • 1、文件格式验证
      • 2、元数据验证
      • 3、字节码验证
      • 4、符号引用验证
  • 准备：
    • 正式为类变量分配内存并设置类变量初始值，都在方法区中分配。
      • 1、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Java堆中。
      • 2、这里说的初始值“通常情况”下是数据类型的零值，
  • 解析：
    • 虚拟机将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程。
      • 注：符号引用类似于别名，直接引用类似于实际存储地址；
      • 具体解析有：类或接口的解析、字段解析、类方法解析、接口方法解析
  • 初始化：（类加载过程的最后一步）
    • 真正开始执行类中定义的Java程序代码（或者说是字节码）
    • 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{}块）中的语句合并产生的。
        • 1、静态语句块中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。
        • 2、父类中定义的静态语句块要优先于子类的变量赋值操作
      • 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，
• 三、类加载器（顶级在上，次级在先）
  • 1、启动类加载器（顶级）
    • 加载＜JAVA_HOME＞lib目录中的类库（或被-Xbootclasspath参数所指定的路径中）
  • 2、扩展类加载器（开发者可直接使用）
    • 加载＜JAVA_HOME＞libext目录中的类库（或被java.ext.dirs系统变量指定的路径中的类库）
  • 3、应用程序类加载器（开发者可直接使用）
    • 加载用户类路径（ClassPath）上所指定的类库。
  • 4、用户自定义加载器：
  • 附：
• 四、双亲委派模型
  • 要求除了顶层的启动类加载器外，其余的类加载器都应当有自己的父类加载器。
  • 类加载器双亲委派模型：