一 ：类加载过程
前言：接下来我们来解决第三个问题：jvm加载一个Class文件的具体步骤是什么?
我们在jvm的第一篇文章已经提到过一个类的生命周期包括加载（Loading）、验证（Verification）、准备(Preparation)、解析(Resolution)、初始化(Initialization)、使用(Using) 和 卸载(Unloading)七个阶段。现在我们详细的来看看JVM在加载、验证、准备、解析和初始化，卸载等阶段做了写什么事情。
1. 加载
加载阶段是“类加载机制”中的一个阶段，这个阶段通常也被称作“装载”，这个阶段JVM主要完成三件事：
- 通过一个类的全限定名（包名与类名）来获取定义此类的二进制字节流（Class文件）。
而获取的方式，可以通过jar包、war包、网络中获取、JSP文件生成等方式。 - 将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。
这里只是转化了数据结构，并未合并数据。（方法区就是用来存放已被加载的类信息，常量，静态变量，编译后的代码的运行时内存区域）； - 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的访问入口。
这个Class对象并没有规定是在Java堆内存中，它比较特殊，虽为对象，但存放在方法区中。
相对于类加载过程的其他阶段，加载阶段(准确地说，是加载阶段中获取类的二进制字节流的动作)是开发期可控性最强的阶段，因为加载阶段可以使用系统提供的类加载器(ClassLoader)来完成，也可以由用户自定义的类加载器完成，开发人员可以通过定义自己的类加载器去控制字节流的获取方式。
注：【加载阶段的第一步 “ 通过一个类的全限定名（包名与类名）来获取定义此类的二进制字节流 ”】这个动作主要是通过类加载器及双亲委派机制。详细说明可见这篇搏文：jvm 类加载机制（二）【类加载器及双亲委派模型】
2.连接
类的加载过程后生成了类的java.lang.Class对象，接着会进入连接阶段，连接阶段负责将类的二进制数据合并入JRE（Java运行时环境）中。类的连接大致分三个阶段。
验证：验证被加载后的类是否有正确的结构，类数据是否会符合虚拟机的要求，确保不会危害虚拟机安全。
验证阶段主要包括四个检验过程：文件格式验证、元数据验证、字节码验证和符号引用验证。1.文件格式验证：验证字节流是否符合class文件格式规范， 例如： class文件是否已魔术0xCAFEBABE开头 ， 主、次版本号是否在当前虚拟机处理范围之内、常量池中的常量是否否有不被支持的类型等。 2.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语言规范要求。 验证点可能包括：这个类是否有父类(除了java.lang.Object之外，所有的类都应当有父类)、这个类是否继承了不允许被继承的类(被final修饰的)、如果这个类的父类是抽象类，是否实现了其父类或接口中要求实现的所有方法。 3.字节码验证：进行数据流和控制流分析，保证被校验类的方法在运行时不会做出危害虚拟机安全的行为。 如：保证访法体中的类型转换有效，例如可以把一个子类对象赋值给父类数据类型，这是安全的，但不能把一个父类对象赋值给子类数据类型、保证跳转命令不会跳转到方法体以外的字节码命令上。 4.符号引用验证：符号引用中通过字符串描述的全限定名是否能找到对应的类、符号引用类中的类，字段和方法的访问性(private、protected、public、default)是否可被当前类访问。准备：为类的静态变量（static filed）在方法区分配内存，并赋默认初值（0值或null值），这些内存都将在方法区中进行分配。
1.这时候进行内存分配的仅包括类变量(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.这里所说的初始值“通常情况”下是数据类型的零值，假设一个类变量定义为:public static int value = 12;那么变量value在准备阶段过后的初始值为0而不是12，因为这时候尚未开始执行任何java方法，而把value赋值为123的putstatic指令是程序被编译后，存放于类构造器<clinit>()方法之中，所以把value赋值为12的动作将在初始化阶段才会被执行。 3.如果类字段的字段属性表中存在ConstantValue属性，那在准备阶段变量value就会被初始化为ConstantValue属性所指定的值，建设上面类变量value定义为：public static final int value = 123;编译时javac将会为value生成ConstantValue属性，在准备阶段虚拟机就会根据ConstantValue的设置将value设置为123。解析 : 这个阶段是指虚拟机将常量池中的符号引用替换为直接引用的过程。符号引用就是class文件中的：
CONSTANT_Class_info、CONSTANT_Field_info、CONSTANT_Method_info等类型的常量。
下面我们解释一下符号引用和直接引用的概念：
符号引用 ：与虚拟机实现的布局无关，引用的目标并不一定要已经加载到内存中。各种虚拟机实现的内存布局可以各不相同，但是它们能接受的符号引用必须是一致的，因为符号引用的字面量形式明确定义在Java虚拟机规范的Class文件格式中。
直接引用：可以是指向目标的指针，相对偏移量或是一个能间接定位到目标的句柄。如果有了直接引用，那引用的目标必定已经在内存中存在。
解析的动作主要针对类或接口、字段、类方法、接口方法四类符号引用进行。分别对应编译后常量池内的CONSTANT_Class_Info、CONSTANT_Fieldref_Info、CONSTANT_Methodef_Info、CONSTANT_InterfaceMethoder_Info四种常量类型。
3.初始化
初始化阶段是执行类构造器（）方法的过程。
* 类构造器<clinit>（）方法是由编译器自动收藏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，当初始化一个类的时候，如果发现其父类还没有进行过初始化，则需要先触发其父类的初始化。
* 虚拟机会保证一个类的<clinit>（）方法在多线程环境中被正确加锁和同步，当范围一个Java类的静态域时，只有真正声明这个域的类才会被初始化。
* 接口中不能使用静态语句块，但接口与类不太一样的是，执行接口的<clinit>()方法不需要先执行父接口的<clinit>()方法。只有当父接口中定义的变量被使用时，父接口才会被初始化。另外，接口的实现类在初始化时也一样不会执行接口的<clinit>()方法。
* 类构造器<clinit>()对于类或者接口来说并不是必需的，如果一个类中没有静态语句块，也没有对类变量的赋值操作，那么编译器可以不为这个类产生类构造器<clinit>()。
* 虚拟机会保证一个类的<clinit>()方法在多线程环境中被正确加锁和同步，如果多个线程同时去初始化一个类，那么只会有一个线程执行这个类的<clinit>()方法，其他线程都需要阻塞等待，直到活动线程执行<clinit>()方法完毕。如果一个类的<clinit>()方法中有耗时很长的操作，那就可能造成多个进程阻塞，在实际应用中这种阻塞往往是隐藏的。
更多关于初始化阶段的知识，可以看看我的上一篇博文：jvm 类加载机制（一）【类加载机制及类加载时机】中的类初始化时机
4.结束生命周期
在如下几种情况下，Java虚拟机将结束生命周期
执行了System.exit()方法；
程序正常执行结束；
程序在执行过程中遇到了异常或错误而异常终止；
- 由于操作系统出现错误而导致Java虚拟机进程终止；
二：参考资料
本系列博文主要参考了以下资料：