1.一个程序在 JVM 中运行的完整流程

java程序执行流程.JPG

说明：
① 类加载器把字节码加载到方法区
② 方法区的字节码被 JVM new，在堆内存中生成字节码对象
③ 字节码对象被 GC 的要求有：该类没有在其他任何地方被引用；该类的所有的实例对象都已被 GC；该类的类加载器的实例已被 GC

2.Java 虚拟机的生命周期

JVM 的生命周期可以分为启动、运行、退出。

（1） 启动

JVM 的启动过程是类加载，通过类加载器把二进制字节码加载到 JVM。

类加载器采用双亲委派模型， 其类型有 3 种：
① Bootstrap ClassLoader 启动类加载器：负责加载系统类和 /lib 目录的 jar 和类，例如 String
② ExtClassLoader 扩展类加载器：负责加载 /lib/ext 目录下的 jar 和类
③ AppClassLoader 应用程序类加载器：负责加载当前应用 ClassPath 的 jar 和类
④ UserDefinedClassLoader 用户自定义加载器：负责加载用户自定义的 jar 和类

示例如下，执行 main 方法，需要加载 Test01。根据双亲委派模型即向上检查、向下加载，JVM 从 AppClassLoader、ExtClassLoader 到 Bootstrap ClassLoader 检查和加载 Test01。Test01 是用户自定义类，Test01 没有指定父类即默认父类是 Object 类，被
AppClassLoader 加载。

public class Test01 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("123");
    }
}

类的生命周期：
① 加载：通过全类名获取该类的二进制字节流、将字节流所代表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（方法区数据的访问入口）；
② 验证：验证文件格式、字节码验证、魔数验证
③ 准备：分配内存给类变量，并设置类变量初始值。如果是基本数据类型，就会给他们设置默认值；
④ 解析：将常量池内的符号引用替换为直接引用
⑤ 初始化：new 指令、getstatic 指令、putstatic 指令、invokestatic 指令、 java.lang.reflect 的反射等
⑥ 使用：用户程序使用
⑦ 卸载：该类的所有的实例对象都已被GC、该类没有在其他任何地方被引用、该类的类加载器的实例已被GC

（2） 运行

一个JVM 进程的运行，实际上是 Java 程序的运行。当程序运行结束后，JVM 进程也就结束。

JVM 的守护线程：
Java 有 2 种进程，User Thread 用户线程、Daemon Thread 守护线程。例如，用户线程是指用户自定义的 main 函数，而守护线程是服务于用户线程的，例如 GC 垃圾回收线程。两种线程的生命周期是一致的，前者优先级高于后者的。

（3）退出

JVM 的退出有多种场景，如下所示。
① 程序正常结束运行
② 程序中调用 System.exit() 等方法
③ 程序运行过程中，遇到异常错误终止
④ 操作系统、硬件原因导致 JVM 进程被结束

3.Java 程序运行的案例

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jdk1.7 及以下是方法区，jdk1.8 是元空间 Metaspace