Update articles

Author: Tan Minghui

Java/Java 类加载机制.md

@@ -0,0 +1,103 @@
+# Java 类加载机制
+
+![类加载过程-11.2kB](http://static.zybuluo.com/Rico123/ojhhtids41ivtuowfj74mkb2/%E7%B1%BB%E5%8A%A0%E8%BD%BD%E8%BF%87%E7%A8%8B)
+
+## 阶段
+
+### 加载
+
+> 加载阶段是类加载过程的第一个阶段。在这个阶段，JVM 的主要目的是将字节码从各个位置（网络、磁盘等）转化为二进制字节流加载到内存中，接着会为这个类在 JVM 的方法区创建一个对应的 Class 对象，这个 Class 对象就是这个类各种数据的访问入口。
+
+把代码数据加载到内存中。
+
+这里有两个重点：
+
+- **字节码来源**。一般的加载来源包括从本地路径下编译生成的.class文件，从jar包中的.class文件，从远程网络，以及动态代理实时编译
+- **类加载器**。一般包括**启动类加载器**，**扩展类加载器**，**应用类加载器**，以及用户的**自定义类加载器**。
+
+### 验证
+
+主要是为了保证加载进来的字节流符合虚拟机规范，不会造成安全错误。
+
+- 包括对于**文件格式的验证**，比如常量中是否有不被支持的常量？文件中是否有不规范的或者附加的其他信息？
+- 对于**元数据的验证**，比如该类是否继承了被final修饰的类？类中的字段，方法是否与父类冲突？是否出现了不合理的重载？
+- 对于**字节码的验证**，保证程序语义的合理性，比如要保证类型转换的合理性。
+- 对于**符号引用的验证**，比如校验符号引用中通过全限定名是否能够找到对应的类？校验符号引用中的访问性（private，public等）是否可被当前类访问？
+
+### 准备（重点）
+
+**准备阶段主要是为类的静态变量分配内存，并设置jvm默认的初始值。对于非静态的变量，则不会为它们分配内存。**
+
+当完成字节码文件的校验之后，JVM 便会开始为类变量分配内存并初始化。这里需要注意两个关键点，即内存分配的对象以及初始化的类型。
+
+- **内存分配的对象。**Java 中的变量有「类变量」和「类成员变量」两种类型，「类变量」指的是被 static 修饰的变量，而其他所有类型的变量都属于「类成员变量」。在准备阶段，JVM 只会为「类变量」分配内存，而不会为「类成员变量」分配内存。「类成员变量」的内存分配需要等到初始化阶段才开始。
+
+例如下面的代码在准备阶段，只会为 factor 属性分配内存，而不会为 website 属性分配内存。
+
+```
+public static int factor = 3;
+public String website = "www.cnblogs.com/chanshuyi";
+```
+
+- **初始化的类型。**在准备阶段，JVM 会为类变量分配内存，并为其初始化。但是这里的初始化指的是为变量赋予 Java 语言中该数据类型的零值，而不是用户代码里初始化的值。
+
+例如下面的代码在准备阶段之后，sector 的值将是 0，而不是 3。
+
+```
+public static int sector = 3;
+```
+
+但如果一个变量是常量（被 static final 修饰）的话，那么在准备阶段，属性便会被赋予用户希望的值。例如下面的代码在准备阶段之后，number 的值将是 3，而不是 0。
+
+```
+public static final int number = 3;
+```
+
+之所以 static final 会直接被复制，而 static 变量会被赋予零值。其实我们稍微思考一下就能想明白了。
+
+两个语句的区别是一个有 final 关键字修饰，另外一个没有。而 final 关键字在 Java 中代表不可改变的意思，意思就是说 number 的值一旦赋值就不会在改变了。既然一旦赋值就不会再改变，那么就必须一开始就给其赋予用户想要的值，因此被 final 修饰的类变量在准备阶段就会被赋予想要的值。而没有被 final 修饰的类变量，其可能在初始化阶段或者运行阶段发生变化，所以就没有必要在准备阶段对它赋予用户想要的值。
+
+### 解析
+
+**解析过程就是查找类的常量池中的类，字段，方法，接口的符号引用，将他们替换成直接引用的过程。**
+
+两个重点：
+
+- **符号引用**。即一个字符串，但是这个字符串给出了一些能够唯一性识别一个方法，一个变量，一个类的相关信息。
+- **直接引用**。可以理解为一个内存地址，或者一个偏移量。比如**类方法，类变量**的直接引用是指向方法区的**指针**；而**实例方法，实例变量**的直接引用则是从实例的头指针开始算起到这个实例变量位置的**偏移量**
+
+### 初始化（重点）
+
+这个阶段主要是对**类变量**初始化，是执行类构造器的过程。
+
+- 换句话说，只对static修饰的变量或语句进行初始化。
+- 如果初始化一个类的时候，其父类尚未初始化，则优先初始化其父类。
+- 如果同时包含多个静态变量和静态代码块，则按照自上而下的顺序依次执行。
+
+
+
+到了初始化阶段，用户定义的 Java 程序代码才真正开始执行。在这个阶段，JVM 会根据语句执行顺序对类对象进行初始化，一般来说当 JVM 遇到下面 5 种情况的时候会触发初始化：
+
+- 遇到 new、getstatic、putstatic、invokestatic 这四条字节码指令时，如果类没有进行过初始化，则需要先触发其初始化。生成这4条指令的最常见的Java代码场景是：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，以及调用一个类的静态方法的时候。
+- 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。
+- 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。
+- 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。
+- 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。
+
+### 使用
+
+当 JVM 完成初始化阶段之后，JVM 便开始从入口方法开始执行用户的程序代码。
+
+### 卸载
+
+用户程序代码执行完毕后，JVM 便开始销毁创建的 Class 对象，最后负责运行的 JVM 也退出内存。
+
+## 总结
+
+从上面几个例子可以看出，分析一个类的执行顺序大概可以按照如下步骤：
+
+- **确定类变量的初始值。**在类加载的准备阶段，JVM 会为类变量初始化零值，这时候类变量会有一个初始的零值。如果是被 final 修饰的类变量，则直接会被初始成用户想要的值。
+- **初始化入口方法。**当进入类加载的初始化阶段后，JVM 会寻找整个 main 方法入口，从而初始化 main 方法所在的整个类。当需要对一个类进行初始化时，会首先初始化类构造器（），之后初始化对象构造器（）。
+- **初始化类构造器。**JVM 会按顺序收集类变量的赋值语句、静态代码块，最终组成类构造器由 JVM 执行。
+- **初始化对象构造器。**JVM 会按照收集成员变量的赋值语句、普通代码块，最后收集构造方法，将它们组成对象构造器，最终由 JVM 执行。
+