jvm类加载机制
jvm 其实是跨平台和跨语言的。只要是符合 java 虚拟机规范的 bytecode 都能被 jvm 解析并且执行。 以Java 为例子，我们开发的是 .java 文件，然后通过 javac 编译成 .class 文件。 也就是 jvm 能够读取和解析的 bytecode 然后虚拟机将 bytecode 转换为虚拟机指令，然后加载过后给执行引擎去执行。
1. klass 模型
klass 类的对象在 JVM 表示为一个 Java 的一个类。
- 静态数据类型 JVM 内置的 8种数据类型
- 动态数据类型是运行时动态生成的
例子：
int[] arr = new int[5]; Object[] arr2 = new Object[5];
- int[] 虚拟机指令为 newarry 解释：分配数据成员类型为基本上数据类型的新数组 TypeArrayKlass 虚拟机中 基本数据类型数组 存在的形式
- Object[] 虚拟机指令为 anewarry 解释：分配数据成员类型为引用类型的新数组 ObjectArrayKlass 虚拟机中 引用数据类型数组 存在的形式
2. 类加载的过程
一个类型从被加载到虚拟机内存中开始，到卸载出内存为止，它的整个生命周期将会经历加载 （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，其中验证、准备、解析三个部分统称 为连接（Linking）。
接下来我们会详细了解Java虚拟机中类加载的全过程，即加载、验证、准备、解析和初始化这五 个阶段所执行的具体动作。
加载
JVM 类加载是一种懒加载的模式，就是说在首次被主动使用的时候才会被加载。一下7种情况会主动加载。
- 遇到new、getstatic、putstatic或invokestatic这四条字节码指令时，如果类型没有进行过初始化，则需要先触发其初始化阶段。能够生成这四条指令的典型Java代码场景有：
- 使用new关键字实例化对象的时候。
- 读取或设置一个类型的静态字段（被final修饰、已在编译期把结果放入常量池的静态字段除外） 的时候。
- 调用一个类型的静态方法的时候。
- 使用java.lang.reflect包的方法对类型进行反射调用的时候，如果类型没有进行过初始化，则需要先触发其初始化。
- 当初始化类的时候，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（主动使用子类的时候会初始化父类）。
- 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JDK 7新加入的动态语言支持时，如果一个java.lang.invoke.MethodHandle实例最后的解 析结果为REF_getStatic、REF_putStatic、REF_invokeStatic、REF_newInvokeSpecial四种类型的方法句 柄，并且这个方法句柄对应的类没有进行过初始化，则需要先触发其初始化。
- 当一个接口中定义了JDK 8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。
验证
- 文件格式验证：
- 是否以魔数 0xCAFFBABA 开头
- 主次版本号是否在当前虚拟机接受范围内
- 元数据验证
- 这个类是否有父类（除了java.lang.Object之外，所有的类都应当有父类）。
- 这个类的父类是否继承了不允许被继承的类（被final修饰的类）。
- 如果这个类不是抽象类，是否实现了其父类或接口之中要求实现的所有方法。
- 字节码验证
- 保证任意时刻操作数栈的数据类型与指令代码序列都能配合工作，例如不会出现类似于“在操作 栈放置了一个int类型的数据，使用时却按long类型来加载入本地变量表中”这样的情况。
- 保证任何跳转指令都不会跳转到方法体以外的字节码指令上。
- 保证方法体中的类型转换总是有效的，例如可以把一个子类对象赋值给父类数据类型，这是安全 的，但是把父类对象赋值给子类数据类型，甚至把对象赋值给与它毫无继承关系、完全不相干的一个 数据类型，则是危险和不合法的。
- 符号引用验证
- 符号引用中通过字符串描述的全限定名是否能找到对应的类。
- 在指定类中是否存在符合方法的字段描述符及简单名称所描述的方法和字段。
准备
准备阶段是正式为类中定义的变量（即静态变量，被static修饰的变量）分配内存并设置类变量初始值的阶段，从概念上讲，这些变量所使用的内存都应当在方法区中进行分配，但必须注意到方法区本身是一个逻辑上的区域，在JDK 7及之前，HotSpot使用永久代来实现方法区时，实现是完全符合这 种逻辑概念的；而在JDK 8及之后，类变量则会随着Class对象一起存放在Java堆中，这时候“类变量在 方法区”就完全是一种对逻辑概念。
在这个阶段完成对静态变量的赋值初始值；对于非静态变量实在初始化阶段内完成创建和赋值的。 如果被 final 修饰的静态变量，在编译的时候会给属性添加 ConstantValue 属性，准备阶段直接完成赋值，即没有赋初值这一步。
解析
解析阶段是Java虚拟机将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程, 解析后的信息存储在ConstantPoolCache类实例中。
符号引用（Symbolic References）：符号引用以一组符号来描述所引用的目标，符号可以是任何形式的字面量，只要使用时能无歧义地定位到目标即可。符号引用与虚拟机实现的内存布局无关，引用的目标并不一定是已经加载到虚拟机内存当中的内容。各种虚拟机实现的内存布局可以各不相同，但是它们能接受的符号引用必须都是一致的，因为符号引用的字面量形式明确定义在《Java虚拟机规 范》的Class文件格式中。
直接引用（Direct References）：直接引用是可以直接指向目标的指针、相对偏移量或者是一个能间接定位到目标的句柄。直接引用是和虚拟机实现的内存布局直接相关的，同一个符号引用在不同虚拟机实例上翻译出来的直接引用一般不会相同。如果有了直接引用，那引用的目标必定已经在虚拟机的内存中存在。
1.类或接口的解析 2.字段解析 3.方法解析 4.接口方法解析
初始化
类的初始化阶段是类加载过程的最后一个步骤，之前介绍的几个类加载的动作里，除了在加载阶段用户应用程序可以通过自定义类加载器的方式局部参与外，其余动作都完全由Java虚拟机来主导控制。直到初始化阶段，Java虚拟机才真正开始执行类中编写的Java程序代码，将主导权移交给应用程序。
进行准备阶段时，变量已经赋过一次系统要求的初始零值，而在初始化阶段，则会根据程序员通过程序编码制定的主观计划去初始化类变量和其他资源。我们也可以从另外一种更直接的形式来表达：初始化阶段就是执行类构造器()方法的过程。()并不是程序员在Java代码中直接编写的方法，它是Javac编译器的自动生成，但我们非常有必要了解这个方法具体是如何产生的，以及 ()方法执行过程中各种可能会影响程序运行行为的细节，这部分比起其他类加载过程更贴近于普通的程序开发人员的实际工作。
()方法是由编译器自动收集类中的所有 类变量的赋值动作和静态语句块（static{}块）中的语句合并产生的，编译器收集的顺序是由语句在源文件中出现的顺序决定的，静态语句块中只能访问到定义在静态语句块之前的变量，定义在它之后的变量，在前面的静态语句块可以赋值，但是不能访问
代码实例：
public class Test { static { i = 0; // 给变量复制可以正常编译通过 System.out.print(i); // 这句编译器会提示“非法向前引用” } static int i = 1; }
3. 类加载验证
- 代码块和构造方法执行顺序 1).父类静态代码块 2).子类静态代码块 3).父类代码块 4).父类构造方法 5).子类代码块 6).子类构造方法
例子：
package cn.edu.cqvie.jvm; public class Test_2 extends Test_2_A { static { System.out.println("子类静态代码块"); } { System.out.println("子类代码块"); } public Test_2() { System.out.println("子类构造方法"); } public static void main(String[] args) { new Test_2(); } } class Test_2_A { static { System.out.println("父类静态代码块"); } { System.out.println("父类代码块"); } public Test_2_A() { System.out.println("父类构造方法"); } public static void find() { System.out.println("静态方法"); } } //输出结果: //父类静态代码块 //子类静态代码块 //父类代码块 //父类构造方法 //子类代码块 //子类构造方法
