当提到JVM类加载的时候，我们是在谈什么？

当我们提到JVM的时候，前提是我们知道啥是JVM，谈这事的基础，至少知道它是java 虚拟机。此时至少要知道什么是虚拟机，如果听说过VM ware的话，需要知道这个VM是Virtual Machine的简称，这样就知道了JVM 是全称是Java Virtual Machine。
那虚拟机是干啥的呢，用Java编写的程序，计算机是没法识别出来的，它根本就不懂这门语言，那么怎么办？就要有角色给它翻译翻译，这个角色就是JVM，但是我们编写的.java文件JVM也没法直接识别，所以，需要把java程序编程成.class文件，JVM才能识别这个程序并且运行它。JVM的好处体现在，无论我们使用的是什么操作系统，只要有JVM环境存在，就可以运行java程序。

1.生命周期

讨论JVM生命周期的目的是，我们需要知道它是怎么来的，也需要知道它是怎么没的。
简单的是：JVM随着程序的运行启动，程序的结束而停止。
这里分为两个线程，守护线程和普通线程。
守护线程体现在GC(垃圾回收)，这个后面再说。守护线程是JVM自己的。普通的线程是运行的程序的。

2.JVM内存模型

这个比较基础的是，大家都知道有：程序计数器、方法区、堆、虚拟机栈、本地方法栈、局部变量表、运行时常量池。
其中具体在我这篇文章里有体现：JVM运行时数据区域

3.JVM类加载

了解前面两点，就可以开始谈论jvm类加载过程了。
刚刚也说了，代码编译后，会生成二进制字节流文件（*.class）。
JVM把Class文件中的类描述数据加载到内存，并对数据进行校验、准备、解析、初始化，使这些数据最终成为可以被JVM直接使用的Java类型，这就叫做JVM的类加载机制。是不是并不复杂？
不过里面有一些名词没有解释清楚。让我们一起康康！！(震声)

类加载过程

ok，我们逐步来说。

a.首先是加载

这是类加载过程的第一个阶段，JVM在这个阶段完成了三件事：
1.通过类的全限定名，获取class文件。
2.把class文件代表的静态存储结构转化为运行时数据结构，放在方法区。
3.在内存生成Class对象，代表这个类，作为方法区里这个类的访问入口，这个Class对象虽然是对象，但是存在方法区中，而不是堆。

b.连接

连接分为三个小步骤：检验、准备、编译。
1.验证：被加载的类结构是否正确，保障安全性。
2.准备：给类的静态变量分配内存(在方法区)，并赋值，这个是默认初始值。
3.解析：类的常量池内的符号引用替换为直接引用。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。

c.初始化

初始化是给静态变量设置正确的初始值。这里和前面准备过程进行区分，因为准备过程只是赋默认初始值，这里才是设置正确的值。
值得注意的是以下情况，必须对类进行初始化：
1.new 字节码创建类的实例，或者调用静态方法的时候，或者get static、put static读取或设置静态字段的时候。
2.反射调用的时候。
3.初始化一个类，如果其父类米有初始化，先触发父类初始化。
4.虚拟机启动时，指定的主类，比如包含main方法的类，虚拟机会初始化这个类。
5.使用jdk1.7的动态语言支持时，如果一个java.lang.invoke.MethodHandle实例最后的解析结果REF_getStatic、REF_putStatic、RE_invokeStatic的方法句柄，并且这个方法句柄对应的类没有进行初始化，则需要先触发其初始化。(这个之前我还真不知道~)
以上这几种情况，被称作“主动引用”。

4.GC 垃圾回收

这里简单说一下前面提到的垃圾回收机制。当然和JVM类加载关系倒是没特别特别大。
有一篇我记录的文章也谈论过这个，详细的可以看这个：JVM垃圾收集器与内存分配策略

先说哪些区域需要垃圾回收？？为啥要回收内存？？
垃圾回收主要集中在堆和方法区，这两个区域内存分配和回收是动态的。回收内存的意义在于空间是有限的，就算内存特别大，也会有上限。
大家应该也知道垃圾回收的两种算法，一个是引用计数，一个是可达性分析。引用计数算法由于存在两个对象相互引用的可能性，并没有在java中使用。
可达性分析算法，基本思想是通过GC Root的对象作为起点，然后开始向下搜索。走过的路径称为引用链，当一个对象到GC Root没有引用链的话，此对象可以被回收了。

GC Root对象的选取条件包括：
1.栈(局部变量表)中引用的对象
2.方法区类静态属性引用的对象
3.方法区常量引用对象
4.本地方法栈中JNI引用的对象

引用状态也分为四种：强引用、软引用、弱引用、虚引用
强引用不参与垃圾回收，软引用在内存溢出前回收，弱引用垃圾回收的时候直接收走，虚引用也收走，回收时收到一个系统通知。
要知道的是，不可达的对象被标记一次之后还能再抢救一下，如果被标记两次就直接GG了。具体是finalize方法，如果对象覆盖这个方法，被标记一下之后会被放入小黑屋——F-Queue，如果对象在finalize方法里面成功自救，关联上GC Root，那他就不会被马上回收，否则直接被干掉。

方法区里面废弃常量和无用的类会被回收，至于什么是无用的类。
1.java堆里面不存在该类的实例
2.加载该类的ClassLoader已经被回收
3.对象没有被引用。
符合以上三点，就是无用的类。

刚刚提到了标记！这就要简单说一下垃圾收集算法。

• 标记-清除算法
• 复制算法
• 标记-整理算法
• 分代收集算法

1.标记-清除算法
最基础最简单，先扫一圈，标记对象，然后再删除，这种方法效率比较低下。而且清除之后产生了不连续的内存碎片。以后分配大对象的时候，会以为空间不足，就会提前触发垃圾回收动作。
2.复制算法
效率比较高，将可用内存分成两块，每次只用一块，用完之后会把活着的对象扔到另外一块区域。然后直接清理之前的区域。这个算法效率提升了，但是直接把内存缩了一半。
3.标记-整理算法
可以说是标记-清除2.0，区别在于并没有直接干掉对象，而是先标记，然后让存活的对象向一端进行移动。然后再清理。
4.分代收集算法
现在用的就是分代收集，把复制算法和标记-整理进行结合使用，我们知道根据对象的生命周期，可以分为新生代和老年代。
新生代的对象一般是大批量死去，少量存活，可以类比新陈代谢快，所有对于新生代使用复制算法，而且1:1很不科学，现在是新生代内存分一块Eden和两块Survivor。
老年代的对象，存活率比较高，而且大多不易回收，新陈代谢慢，所以采用标记清理算法。

然后执行这些算法的就是收集器了，java这么多年发展，有很多收集器。全说比较费劲，简述一下
1.Serial
最老的，采用复制算法，单线程会影响其他线程工作。
2.ParNew
Serial的多线程版本。
3.Parallel Scavenge
由于使用的依然是复制算法，它也依然是一个新生代收集器。Parallel Scavenge主要引入吞吐量这个概念，
吞吐量=运行用户代码时间/（运行用户代码时间+垃圾收集时间）。它提供了参数可以控制垃圾售后机停顿使劲和吞吐量。
4.Serial Old
Serial的老年代版本。标记-整理算法
5.Parallel Old
Parallel Scavenge 老年代版本。
6.CMS(Conrrurent Mark Sweep)
目标是获取最短回收停顿时间，使用标记-清除。这个可能会提前触发Full GC
7.G1
这个比较NB，现在用的也是它。最主要的是支持了分代收集。