jvm--类的生命周期

学习类的生命周期之前，需要了解一下jvm的几个重要的内存区域：

（1）方法区：存放已经加载的类信息、常量、静态变量以及方法代码的内存区域

（2）常量池：常量池是方法区的一部分，用来存放常量和类中的符号引用等信息

（3）堆区：用来存放类的对象实例

（4）栈区：栈区是由一个个栈桢组成的后进先出的栈式结构，栈桢里面存放的是运行时产生的局部变量、方法出口等信息。当调用一个方法时，jvm就会创建一个栈桢存放这些数据，当这些方法调用完成后，栈桢就会消失。如果方法中调用了其他的方法时，就会在栈顶创建新的栈顶。

类的生命周期

       编译完成java源码后，生成一个class文件，只有这种字节码文件才能在jvm上运行，类的生命周期就是指一个class文件从加载到卸载的全过程。

        一个类的完整生命周期会经历加载、连接、初始化、使用和卸载五个阶段，也有加载或者链接之后就被直接使用的情况。

加载

        这里的加载和类加载不一样，类加载是指加载、连接和初始化这三个阶段。

        加载是先获取字节码文件的信息，找到需要加载的类并把类的信息加载到方法区，然后在堆区实例化一个java.lang.class对象，作为方法区中这个类的信息的入口。

        加载的具体步骤：

                （1）类加载器根据类的全限定名通过不同渠道（磁盘、运行时动态代理、网络）以二进制流的方式获取字节码信息；

                （2）类加载器在加载完类后，java虚拟机会将字节码文件的信息保存在方法区；

                （3）在方法区生成一个InsanceKlass对象，保存类的所有信息，里面还包含实现特定功能比如多态的信息（虚方法表）。

                （4）java虚拟机同时会在堆上生成与方法区数据类似的java.lang.class对象，作用是java代码中获取类的信息以及存储静态字段的数据

        问题：java.lang.class和InstanceKlass既然类似，为什么还要生成？

        （1）InstanceKlass是c++源码,而java.lang.class对象是java代码，class在java中可以直接调用；

        （2）静态字段的值是存放在堆区的java.lang.class里面的；

        （3）java.lang.class对象里面的信息只是一部分，InstanceKlass里面的信息并不是一定要去使用的，开发者调用java.lang.class对象可以保证类信息的访问数据安全性

连接

        连接分为三个阶段：

      （1）验证：验证字节码文件内容(文件格式、元信息的验证、验证程序执行指令的语义、符号引用的验证)是否满足《java虚拟机的规范》

     （2）准备：给静态变量赋初值，使用final修饰的字段会附上代码里面的值，因为使用final修饰的字段到最后值不会被修改

        （3）解析：将常量池中的符号引用替换成指向内存的直接引用（使用内存地址进行访问）

初始化阶段

        在连接阶段结束后，类的信息已经加载到了内存中，同时校验等工作已经做完了。从初始化开始，就和我们开发人员有关了。在连接阶段中，非final的静态变量赋的是初值，会保存在堆的class对象里，但代码里面的值还没有附上，这个操作就是在初始化中完成。

        在初始化阶段中会执行静态代码块的代码，并为静态变量赋值，在字节码文件中，就是执行clinit（class init）部分的字节码指令。

        举一个例子：

public class Demo1 {public static int value = 1;static {value = 2;}public static void main(String[] args) {}
}

init方法：会在对象初始化执行；

main方法：主方法；

clinit：类的初始化阶段执行；

clinit字节码信息：

iconst_1:把常量1放进操作数栈中；

putstatic:把操作数栈里面的值弹出，并放在堆中静态变量的位置

最后value的值是2

一下几种方式会导致类的初始化：

        （1）访问一个类的静态变量或者静态方法，注意变量使用final修饰时，不会触发初始化这一阶段；

        （2）调用Class.forName(String className);

        （3）new一个类的对象时；

        （4）执行main方法的当前类；

       添加-XX:+TraceClassLoading 参数可以打印出加载并初始化的类

一下这几种情况是不会进行初始化指令执行的：

        （1）无静态代码块且无静态变量赋值语句；

        （2）有静态变量的声明，但是没有赋值语句；

        （3）静态变量的定义使用final关键字，这类变量会在准备阶段直接进行初始化；

特殊情况：

        （1）直接访问父类的静态变量，不会触发子类的初始化；

        （2）子类的初始化clinit调用之前，会先调用父类的clinit初始化方法;