浅析Java中类的加载过程

一、为什么java中静态方法不能调用非静态方法或变量？

　　我们需要首先知道的是静态方法和静态变量是属于某一个类，而不属于类的对象。我们不直接讲原因，先从jvm说起：

　　这是一张类加载的生命周期图。

1、加载

　　“加载”是“类加载机制”的第一个过程，在加载阶段，虚拟机主要完成三件事：

（1）通过一个类的全限定名来获取其定义的二进制字节流

（2）将这个字节流所代表的的静态存储结构转化为方法区的运行时数据结构

（3）在堆中生成一个代表这个类的Class对象，作为方法区中这些数据的访问入口。

　　注意：此时会扫描到我们的代码中是否有静态变量或者是静态方法等等这些静态数据结构，还未分配内存。

 2、验证

　　验证的主要作用就是确保被加载的类的正确性。

3、准备

　　准备阶段主要为类变量分配内存并设置初始值。这些内存都在方法区分配。注意此时就会为我们的类变量也就是静态变量分配内存，但是普通成员变量还没。

4、解析

　　解析阶段主要是虚拟机将常量池中的符号引用转化为直接引用的过程。

5、初始化

　　这是类加载机制的最后一步，在这个阶段，java程序代码才开始真正执行。我们知道，在准备阶段已经为类变量赋过一次值。在初始化阶端，程序员可以根据自己的需求来赋值了。初始化时候才会为我们的普通成员变量赋值。

　　写到这答案已经出来了，静态方法是属于类的，动态方法属于实例对象，在类加载的时候就会分配内存，可以 通过类名直接去访问，非静态成员（变量和方法）属于类的对象，所以只有该对象初始化之后才存在，然后通过类的对象去访问。

　　也就是说如果我们在静态方法中调用非静态成员变量会超前，可能会调用了一个还未初始化的变量。因此编译器会报错。

　　另外补充一下上面的图应该是写的有错误。初始化的应该是：实例化 ——  使用 —— 卸载。（类加载的初始化，应该是类变量的显示初始化！类加载过程中不存在普通成员变量的初始化！）

二、Java类的加载过程（阿里面试题）

　　问题及解析如下：

/**
 * 加载方法不等于执行方法，初始化变量则会赋值
 *             类加载顺序应为 加载静态方法-初始化静态变量-执行静态代码块
 *             实例化时 先加载非静态方法-实例化非静态变量-执行构造代码块-执行构造函数
 * @author panteng
 *
 */
public class StaticTest {
    /**第一个加载*/
    public static int k = 0;
    /**第二个加载，因为是new一个实例，
     * 首先初始化j 打印出  1:j i=0 n=0
     * 执行构造块     打印出  2:构造快 i=1 n=1
     * 执行构造方法 打印出  3:t1 i=2 n=2
     * 实例化完成
     */
    public static StaticTest t1 = new StaticTest("t1");
    /**第三个加载 过程同上
     * 首先初始化j 打印出  4:j i=3 n=3
     * 执行构造块     打印出  5:构造快 i=4 n=4
     * 执行构造方法 打印出  6:t2 i=5 n=5
     */
    public static StaticTest t2 = new StaticTest("t2");
    /**第四个加载
     * 打印出  7:i i=6 n=6
     */
    public static int i = print("i");
    /**
     * 第五个加载
     */
    public static int n = 99;
    /**
     * 此变量在类加载的时候并不初始化，在实例化类的时候初始化
     */
    public int j = print("j");
     
    {
        print("构造快");
    }
    /**
     * 第六个加载 此时，n已经被初始化  所以打印出
     * 8:静态块 i=7 n=99
     */
    static{
        print("静态块");
    }
    //-----------以上属于类加载---------------------
    /**
     * 实例化过程：
     *         首先加载非静态方法集；
     *         初始化非静态变量：9:j i=8 n=100
     *         执行构造块：10:构造快 i=9 n=101
     *         执行构造方法:11:init i=10 n=102
     * 实例化完成
     */
    
    /**
     * 执行构造函数  实例化完成
     * @param str
     */
    public StaticTest(String str) {
        System.out.println((++k) + ":" + str + " i=" + i + " n=" + n);
        ++n;
        ++i;
    }
    /**
     * 这个应该是最先加载 但是，加载不等于执行
     * 因为如果不加载此函数，静态变量是无法初始化的
     * @param str
     * @return
     */
    public static int print(String str) {
        System.out.println((++k) + ":" + str + " i=" + i + " n=" + n);
        ++i;
        return ++n;
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        /**首先加载类，然后实例化：
         * 类加载过程：
         *         首先加载所有的静态方法，但不执行；
         *         然后按照静态变量的顺序开始初始化
         *         静态变量初始化完毕后执行静态构造块（不执行构造块）
         *         此时类加载完毕
         * 实例化过程：
         *         加载非静态方法
         *         初始化非静态变量
         *         执行构造代码块
         *         执行构造函数
         *         此时实例化完毕
         */
        StaticTest t = new StaticTest("init");
    }
 
}

　　我这里总结一下：

1、先加载类，然后再实例化。

2、类的加载过程：

（1）首先加载所有的静态方法，但是不执行；

（2）然后按照静态变量的顺序开始进行类变量的显示初始化；

（3）静态变量初始化完毕之后就执行静态代码块（注意类加载过程中是不执行构造块的）

　　此时类加载完毕。

3、类的实例化过程：

（1）加载非静态方法

（2）初始化非静态变量

（3）执行构造代码块

（4）执行构造函数

　　此时实例化完毕。