类加载过程
类的生命周期
一个类的完整生命周期如下：
类的生命周期
类加载过程
class文件需要加载到虚拟机中才能运行和使用，系统夹杂Class类型的文件主要为三步：加载->连接->初始化。连接过程又可分为三步：验证->准备->解析。
加载
类加载过程的第一步，主要完成下面3件事情：
- 通过全类名获取第一个此类的二进制字节流
- 将字节流所代表的的静态存储结构转换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，作为方法区中这些数据的访问接口
一个非数组类的加载阶段（加载阶段获取类的二进制字节流的动作）是可控性最强的阶段，这一步我们可以去完成还可以自定义类加载器去控制字节流的获取方式（重写一个类加载器的 loadClass() 方法）。数组类型不通过类加载器创建，它由 Java 虚拟机直接创建。
验证
- 文件格式验证
验证字节流是否符合Class文件的格式的规范，例如：是否以0xCAFEBABE开头，主次按本好是否在单签虚拟机的处理范围之内，常量池中的常量是否有不被支持的类型 - 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语言规范的要求，例如：这个类是否有父类，这个类是否被继承了不允许继承的类等等 - 字节码验证
最复杂的一个阶段。通过数据流的控制流分析，确定程序语义是合法的、符合逻辑的。比如保证任意时刻操作数栈和置零代码序列都能配合工作 - 符号引用验证
确保解析动作能正确执行
准备
准备阶段是正式为类变量分配内存并设置类变量初始值的阶段，这些内存都将在方法区中分配。对于该阶段有以下几点需要注意：
- 这时候进行内存分配的仅包括类变量（static），而不包括实例变量，实例变量会在对象实例化时随着对象一块分配在Java堆中。
- 这里所设置的初始值 通常情况 下是数据类型默认的零值（如0,0L,null，false等），比如我们定义了public static int value = 11，那么value变量在准备阶段的初始值就是0而不是11.特殊情况：比如给value变量加上了final关键字 public static final int value = 11，那么准备阶段value 的值就会被赋值为11。
基本数据类型的零值：
image.png
解析
解析阶段是虚拟机将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程。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、方法句柄和调用限定符7类符号进行引用。
- 符号引用，就是一组符号来描述目标，可以是任何字面量。
- 直接引用，就是直接指向目标的指针、相对偏移量或一个间接定位到目标的句柄。
在程序实际运行时，只有符号引用是不够，举个例子：在程序执行方法时，系统需要明确知道这个方法所在的位置。Java虚拟机为每个类都准备了一张方法表来存放类中所有的方法。当需要调用一个类的方法时，只要知道这个方法在方法表中的偏移量就可以直接调用该方法了。通过解析操作符号引用就可以直接转变为方法在类中方法表的位置，从而是的方法可以被调用。
综上，解析阶段是虚拟机将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程，也就是得到类或字段、方法在内存中的指针或偏移量。
初始化
初始化时类加载的最后一步，也是真正执行类中定义的Java程序代码（字节码），初始化阶段是执行初始化方法<clinit>()方法的过程。
对于<clinit>()方法的调用，虚拟机会自己确保其在多线程环境中的安全性。因为<clinit>()方法是带锁线程安全，所以在多线程环境下进行类初始化的话可能会引起死锁，并且这种死锁很难被发现。
对于初始化阶段，虚拟机严格规范了有且只有5中情况下，必须对类进行初始化（只有主动去使用类才会初始化类）：
- 当遇到new、getstatic、putstatic或invokestatic这4条直接码置零时，比如new一个类，读取一个静态字段（未被final修饰）、或调用一个类的静态方法时。
- 当jvm执行new指令时会初始化类。即当程序创建一个类的实例对象。
- 当jvm执行getstatic指令时会初始化类。即程序访问类的静态变量(不是静态常量，常量会被加载到运行时常量池)。
- 当jvm执行putstatic指令时会初始化类。即程序给类的静态变量赋值。
- 当jvm执行invokestatic指令时会初始化类。即程序调用类的静态方法。
- 使用
java.lang.reflect包的方法对类进行反射调用是如Class.forname()，newInstance()等等。如果类没初始化，需要触发器初始化。 - 初始化一个类，如果父类还没初始化，则先触发该父类的初始化。
- 当虚拟机启动时，用户需要定义一个要执行的伫列（包含main方法的类），虚拟机会先初始化这个类。
- MethodHandle和VarHandle可以看做是轻量级的反射调用机制，而要想使用这两个调用，就必须先使用findStaticVarHandle来初始化要调用的类。
- 当一个接口中定义了JDK8新加入的默认方法（被default关键字修饰的接口方法）时，如果有这个接口的实现类发生了初始化，那该接口要在其之前被初始化。
卸载
卸载类即该类的Class对象被GC。
卸载类需要满足3个要求：
- 该类的所有实例对象都被GC，也就是说不存在该类的实例对象
- 该类没有在其他地方被引用
- 该类的类加载器的实例已经被GC
所有，在JVM生命周期中，由JVM自带的列加载器加载的类是不会被卸载的。但是由我们自定义的类加载器加载的类是可能被卸载的。
只要想通一点就好了，jdk自带的BootstrapClassLoader, ExtClassLoader, AppClassLoader负责加载jdk提供的类，所以它们(类加载器的实例)肯定不会被回收。而我们自定义的类加载器的实例是可以被回收的，所以使用我们自定义加载器加载的类是可以被卸载掉的。
