JVM系列之类的准备与解析

一、前言

每个类的生命周期，和生命一样，都有起点与终点；
每个类都会在自己的生命周期里，完成自己的使命--使命必达！
类在这个阶段，被赋予了它的天赋与使命；

二、准备阶段
    为class对象和类元数据信息分配内存空间，并初始化静态变量和常量值，这里变量使用的内存都在方法区中分配；
这里是初始化仅包括类变量（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随着对象一起分配在Java堆中；

这里所说的初始值“通常情况”下是数据类型的零值，例如：
public static int value=110;

这里value赋的初始值是0不是110，这时候尚未开始任何Java方法，而把value赋值为110的 putstatic 指令是程序被编译后，存放于类构造器初始化方法之中，所以把value赋值为110的动作将在初始化阶段才会执行；

java 基本类型零值

如果变量是被final关键字修饰，那么准备阶段就会被赋值为110，不必等到初始化阶段再赋值。

三、解析
    该阶段是将jvm虚拟机中常量池的符号引用替换成直接引用，解析动作主要针对类或接口、字段、类方法、接口方法、方法类型、方法句柄和调用点限定符。

    1、类或接口的解析
        第一步： 如果C不是一个数组类型，那么虚拟机会把代表N的权限定名传递给D的类加载器去加载这个类C。在加载的过程当中，由于元数据、字节码验证的操作，又可能触发其它类的加载动作，一旦出险任何异常，则解析宣告失败；
        第二步：如果C是一个数组类型，并且数组元素为对象，描述符类似“[Ljava/lang/Integer”的形式按照第一点的规则加载数组元素类型。如果N的描述符如前面所假设的形式，需要加载的类型就是java.lang.Integer，接着由虚拟机生成一个代表次数组维度和元素的数组对象；
        第三步：如果上面的步骤没有任何异常，那么C在虚拟机中实际上已经称为一个有效的类或接口了。解析之前还要进行符号验证，确认D是否具有对C的访问权限，如果不具备则会抛出异常。

    2、字段解析
        对字段表内class_index项中索引的CONSTANT_Class_info符号引用进行解析，也就是字段所属的类或接口的符号引用；
        如果解析这个类或符号引用的过程中出现任何异常，都会导致字段符号引用解析的失败；
        如果解析成功，接下来沿着它的父类/父接口寻找是否有这个字段；
        如果这个过程不出错，则会在找到符合字段的时候返回这个字段的直接引用（如果有会进行权限验证，如果不具备权限则抛出异常）。

    3、类方法解析
        类方法解析首先也要首先解析出类方法表class_index项中索引的方法所属的类或接口的符号引用；
        1）类方法和接口方法符号引用的常量类型定义是分开的，如果在类方法表中索引类是个接口，直接抛出异常；
        2）如果通过了第一步，在类中查找是否有简单名称和描述符都与目标匹配的方法，有则返回这个方法的直接引用；
        3）如果第二步没找到，则会在类的父类递归查找是否有这个方法，有则返回直接引用，或者在类的接口列表和父接口递归查找，如果存在匹配的方法，说明类是一个抽象类，抛出异常；
        4）如果还是没有找到，就是说明该类不存在或不存在在已知路径中，报错抛异常。

    4、接口方法解析
        接口方法需要先解析出接口方法表的class_index 项中索引的方法所属的类或接口的符号引用；
        如果在class_index发现有名称和描述匹配的方法，则查找成功，直接返回引用，否则就会在其父类接口中递归查找，如果还是找不到或者找到的是类，就直接抛异常。