深入理解JAVA虚拟机学习笔记21——虚拟机的类加载机制概述

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在前面的几篇中，我们已经详细学习了Class字节码文件的结构，包含哪些内容已经内容的含义，下面几篇我们将研习一下类的加载。

虚拟机的类加载机制： 虚拟机把描述类的数据从Class文件加载到内存，并对数据进行校验，转换解析和初始化，最终形成可以被虚拟机直接使用的Java类型。

整个生命周期包括：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。

其中，加载、验证、准备、初始化和卸载这5个阶段的顺序是确定的。

加载到内存中的类都包含哪些信息我们在前面已经学习过了，大家还记得吗？包括魔数，java版本，常量池，类的访问标识，类名，父类名，接口信息，字段，方法和属性等。

而对于虚拟机来说，类又是可以在运行期动态加载，动态连接（验证，准备，解析三个部分统称为连接）的。

解析阶段则不一定：因为java支持运行时绑定（也叫动态绑定或晚期绑定，绑定：就是将一个方法的调用与方法所在的类关联起来）。

什么是动态绑定？在程序执行期间根据对象的类型进行绑定，这也是java的默认绑定方式，几乎所有的方法都是后期绑定。

那么，动态的绑定的意义是什么呢？简单是为了实现多态，比如当方法中参数是父类或者接口的时候。

与之相对应的还有一个概念动态绑定（前期绑定），也就是在程序执行前（编译期间）进行绑定，final，static，private和构造方法都是前期绑定。

下面我们来看看来加载的具体过程。

加载：虚拟机对加载的开始时间没有强制约束。

初始化：以下5种情况有可能进行初始化操作。

1. 当虚拟机执行new、getstatic、putstatic和invokestatic这四条字节码指令的时候，虚拟机会先查询该类是否已经初始化过，如果没有，则需要先将该类进行初始化。比较常见的场景：

使用new关键字实例化对象的时候；

读取或设置一个类的静态字段（被final修饰，已在编译器把结果放入常量池的静态字段除外）的时候；

调用一个类的静态方法的时候。

2. 使用java.lang.reflect包的方法对类进行反射调用的时候，如果类没有进行过初始化，则需要先触发其初始化。

3. 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。

4. 当虚拟机启动时，用户需要指定一个要执行的主类（包含main()方法的那个类），虚拟机会先初始化这个主类。

5.

当使用jdk1.7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，REF_invokeStatic的方法句柄，并且这个方法句柄所对应的类没有进行初始化，则需要先出触发其初始化。

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