7.1JVM類加載機制

　　虛擬機把數據從Class文件加載到內存，並且校驗、轉換解析和初始化最終形成可以被虛擬機使用的Java類型，這就是虛擬機的類加載機制。

7.2類加載的時機

　　1.類加載的步驟開始的順序： 加載(Loading) -> 驗證(Verification) -> 準備(Preparation) -> 解析(Resolution) -> 初始化(Initialization) -> 使用(Using) -> 卸載(Unloading) ，驗證、準備、解析的過程稱為 鏈接 ，而加載、驗證、準備、初始化和卸載的執行的開始順序是確定的，而解析可能在初始化之後開始；

　　2.關於初始化階段，有5種情況需要立即進行初始化：

　　　　(1)遇到這四個字節碼指令時：new、getstatic、putstatic、invokestatic，如果類未進行過初始化，那麽進行初始化，這幾個字節碼指令所在場景：new對象、調用類的靜態屬性、調用類的靜態方法；

　　　　(2)使用 java.lang.reflect 包的方法對類進行反射調用時，如果未進行過初始化，那麽進行初始化；

　　　　(3)當初始化一個類時，其父類未進行初始化時，對其父類進行初始化；

　　　　(4)虛擬機啟動時需要初始化一個指定的主類(包含main()方法的類)；

　　　　(5)使用jdk1.7， java.lang.invoke.MethodHandle

　　3.只有以上五種情況類才會被初始化，它們也叫 主動引用 ，而其他的引用類的方式則不會初始化類，它們叫做 被動引用 ：

　　　　(1)使用子類訪問父類的靜態屬性時，不會初始化子類；

　　　　(2)創建一個類的數組時，不會初始化此類，但是會初始化出一個另外的類，代表這個數組對象；

　　　　(3)訪問一個類的靜態常量時，不會初始化這個類，這個靜態常量進入常量池會被歸屬給NonInitialization類的常量池中，代表不會初始化；

7.3類加載的過程

　　1.加載：

　　　　(1)通過類的全限定名來獲取Class文件的二進制流；

　　　　(2)將這個字節流根據虛擬機所需要的存儲結構存放在內存中；

　　　　(3)生成這個類的 java.lang.Class 對象，作為訪問類的數據的外部接口；

　　2.驗證：

　　　　雖然Java代碼的編譯過程不允許一些不安全的做法(C/C++常做)，比如：訪問數組邊界以外的數據、錯誤的對象轉型、跳轉到不存在的行，但是不能保證Class文件不被修改，所以驗證這一步驟作為連接的第一個階段對於JVM的安全性來說非常重要；

　　　　驗證的過程又分為四個階段： 文件格式驗證 、 元數據驗證 、 字節碼驗證 、 符號引用驗證

　　　　(1)文件格式驗證：①驗證魔數；②主、次版本號；③長度檢查；等等

　　　　(2)元數據驗證：①驗證除 java.lang.Object 類以外其他類有無繼承父類；②是否繼承了final類；③非抽象類是否重寫了必須重寫的方法；④字段、方法和父類是否矛盾；等等

　　　　(3)字節碼驗證：①驗證錯誤的對象轉型；②跳轉到不存在的行；等等

　　　　(4)符號引用驗證：①驗證能不能通過符號引用的類的全限定名找到這個類；②驗證這個符號引用的類、字段和方法的可訪問性(public、private)；等等，驗證完成之後，則符號引用轉化為 直接引用 (內存地址引用)；

　　3.準備：

　　 　　準備階段是為類變量(static修飾)分配內存並賦予初始值的階段；

　　　　(1)這裏說的賦予初始值說的一般都是零值，比如： public static int i = 1； 這裏的 i 在準備階段完成之後會被賦值為0而非1，賦值為1那是初始化階段；

　　　　(2) public static final int i = 1; 而這裏的 i在準備階段之後賦值為1；

　　4.解析：

　　　　將常量池內的 符號引用 轉換為 直接引用 的過程，分為 類或接口解析 、 字段解析 、 類方法解析 、 接口方法解析 。

　　5.初始化：

　　　　初始化階段才算是真正開始運行Java代碼，初始化階段就是運行類構造器的 <cinit>() 方法，對應 static{} 方法塊；

　　　　(1)<cinit>()方法只能訪問到static{}代碼塊前面的變量，而在static後面的變量，只能賦值，不能訪問引用(非法向前引用)；

　　　　(2)子類初始化，會默認先初始化父類來調用父類的<cinit>()方法；

　　　　(3)一般類中沒有static{}代碼塊，那麽也就不會生成<cinit>()方法；

　　　　(4)接口不能寫static{}代碼塊，但是賦值給變量時也會生成<cinit>()方法；

　　　　(5)<cinit>()方法是同步的，線程安全的。

7.4類加載器

　　 類加載器 作用於 加載 階段中，根據類的全限定名來獲取Class文件的二進制流。

　　1.關於類和類加載器：

　　　　兩個類要相等( equals() )，它們首先要是同一個類加載器進行加載的；

　　2.雙親委派模型：

　　　　(1)三種系統的類加載器：

　　　　　　①啟動類加載器(Bootstrap ClassLoader)：加載 %JAVA_HOME%/lib 下和 -Xbootclasspath 指定的目錄下的類庫；

　　　　　　②擴展類加載器(Extension ClassLoader)：加載 %JAVA_HOME%/lib/ext 目錄下和 java.ext.dirs 系統變量所指定的目錄下的類庫；

　　　　　　③ 應用程序類加載器(Application ClassLoader)：加載用戶類路徑下的類庫；

　　　　(2)雙親委派模型：

　　　　　　如下圖所示，要求除 啟動類加載器(Bootstrap ClassLoader) 以外，其它類加載器都要有自己的父加載器，它們之間不是 繼承 關系，而是 組合 復用的關系；

　　　　(3)雙親委派機制工作過程：

　　　　　　一個類加載器在收到類加載的請求時，不會立即去加載這個類，而是向 父類加載器 請求加載，依次類推，直到頂層類加載器，只有當類加載器不能加載此類時才會讓 子類加載器 去加載這個類；

　　　　(4)雙親委派機制的意義：

　　　　　　如此保證了類不會因為不同類加載器導致加載出不同的類，從而使程序混亂，例如自己寫一個 java.lang.String 類，系統只加載了jdk默認的 java.lang.String 的類文件，而不會加載自己寫的java.lang.String類；

　　3.破壞雙親委派模型：

深入理解JVM(七)JVM類加載機制