Java類的生命周期淺析
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知識前提
在了解類的生命周期之前，有必要先了解一下jvm的內(nèi)存結(jié)構(gòu)。如下所示：
在了解完jvm的內(nèi)存結(jié)構(gòu)之后，我們就知道了例如堆區(qū)，棧區(qū)，常量池和方法區(qū)等概念。
也了解到了，我們編寫的代碼，是先需要通過編譯的，轉(zhuǎn)化成.class文件，才能夠被jvm所加載運(yùn)行的。那簡單來說，java類被jvm進(jìn)行加載到卸載的過程，就是java類的一生，我們稱之為java類的生命的周期。
類的生命周期
一個類完整的生命周期，會經(jīng)歷五個階段，分別為：加載、連接、初始化、使用、和卸載。其中的連接又分為驗(yàn)證、準(zhǔn)備和解析三個步驟。如下圖所示：
也可能會存在加載或連接之后就直接別使用的情況，這里后續(xù)討論
也可以說：Java類從被加載到虛擬機(jī)內(nèi)存中開始，到卸載出內(nèi)存為止，它的整個生命周期包括：加載（Loading）、驗(yàn)證（Verification）、準(zhǔn)備(Preparation)、解析(Resolution)、初始化(Initialization)、使用(Using) 和 卸載(Unloading)七個階段
加載（Loading）
簡單一句話概括，類的加載階段就是：找到需要加載的類并把類的信息加載到j(luò)vm的方法區(qū)中，然后在堆區(qū)中實(shí)例化一個java.lang.Class對象，作為方法區(qū)中這個類的信息的入口。結(jié)合jvm的內(nèi)存結(jié)構(gòu)會比較好理解。
這里要區(qū)別一下接觸到的
類加載。類加載其實(shí)包括加載、連接、初始化三個階段。類加載強(qiáng)調(diào)一個jvm能夠直接使用所需的類，所以類必須完成初始化。
不同的虛擬機(jī)對類的加載時機(jī)有不同的實(shí)現(xiàn)方式，具體要看虛擬機(jī)的實(shí)現(xiàn)方式。這里不做展開。
類的加載方式比較靈活，總結(jié)下來有如下幾種：
據(jù)類的全路徑名找到相應(yīng)的class文件，然后從class文件中讀取文件內(nèi)容；（常用）
從jar文件中讀取。另外，還有下面幾種方式也比較常用：（常用）
從網(wǎng)絡(luò)中獲?。罕热?0年前十分流行的Applet。
根據(jù)一定的規(guī)則實(shí)時生成，比如設(shè)計模式中的動態(tài)代理模式，就是根據(jù)相應(yīng)的類自動生成它的代理類。
從非class文件中獲取，其實(shí)這與直接從class文件中獲取的方式本質(zhì)
連接（Linking）
驗(yàn)證：進(jìn)行類的合法性校驗(yàn)。會對比如字節(jié)碼格式、變量與方法的合法性、數(shù)據(jù)類型的有效性、繼承與實(shí)現(xiàn)的規(guī)范性等等進(jìn)行檢查，確保別加載的類能夠正常的被jvm所正常運(yùn)行。
準(zhǔn)備：為類的靜態(tài)變量分配內(nèi)存，并設(shè)為jvm默認(rèn)的初值；對于非靜態(tài)的變量，則不會為它們分配內(nèi)存。簡單說就是分內(nèi)存、賦初值。
注意：設(shè)置初始值為jvm默認(rèn)初值，而不是程序設(shè)定。規(guī)則如下
基本類型（int、long、short、char、byte、boolean、float、double）的默認(rèn)值為0
引用類型的默認(rèn)值為null
常量的默認(rèn)值為我們程序中設(shè)定的值，比如我們在程序中定義final static int a = 100，則準(zhǔn)備階段中a的初值就是100。
解析：這一階段的任務(wù)就是把常量池中的符號引用轉(zhuǎn)換為直接引用。
初始化(Initialization)
類初始化階段是類加載過程的最后一步。而也是到了該階段，才真正開始執(zhí)行類中定義的java程序代碼(字節(jié)碼)，之前的動作都由虛擬機(jī)主導(dǎo)。
jvm對類的加載時機(jī)沒有明確規(guī)范，但對類的初始化時機(jī)有：只有當(dāng)類被直接引用的時候，才會觸發(fā)類的初始化。類被直接引用的情況有以下幾種：
通過以下幾種方式：
new關(guān)鍵字創(chuàng)建對象
讀取或設(shè)置類的靜態(tài)變量
調(diào)用類的靜態(tài)方法
通過反射方式執(zhí)行1里面的三種方式；
初始化子類的時候，會觸發(fā)父類的初始化；
作為程序入口直接運(yùn)行時（調(diào)用main方法）；
接口實(shí)現(xiàn)類初始化的時候，會觸發(fā)直接或間接實(shí)現(xiàn)的所有接口的初始化。
關(guān)于類的初始化，記住兩句話
1、類的初始化，會自上而下運(yùn)行靜態(tài)代碼塊或靜態(tài)賦值語句，非靜態(tài)與非賦值的靜態(tài)語句均不執(zhí)行。
2、如果存在父類，則父類先進(jìn)行初始化，是一個典型的遞歸模型。
區(qū)別于對象的初始化，類的初始化所做的一起都是基于類變量或類語句的，也就是說執(zhí)行的都是共性的抽象信息。而我們知道，類就是對象實(shí)例的抽象。
使用（Using）
類的使用分為直接引用和間接引用。
直接引用與間接引用等判別條件，是看對該類的引用是否會引起類的初始化
直接引用已經(jīng)在類的初始化中的有過闡述，不再贅述。而類的間接引用，主要有下面幾種情況：
當(dāng)引用了一個類的靜態(tài)變量，而該靜態(tài)變量繼承自父類的話，不引起初始化
定義一個類的數(shù)組，不會引起該類的初始化；
當(dāng)引用一個類的的常量時，不會引起該類的初始化
卸載（(Unloading）
當(dāng)類使用完了之后，類就要進(jìn)入卸載階段了。那何為衡量類使用完的標(biāo)準(zhǔn)呢？
該類所有的實(shí)例都已經(jīng)被回收，也就是java堆中不存在該類的任何實(shí)例。
加載該類的ClassLoader已經(jīng)被回收。
該類對應(yīng)的java.lang.Class對象沒有任何地方被引用，無法在任何地方通過反射訪問該類的方法。
如果以上三個條件全部滿足，jvm就會在方法區(qū)垃圾回收的時候?qū)︻愡M(jìn)行卸載，類的卸載過程其實(shí)就是在方法區(qū)中清空類信息，java類的整個生命周期就結(jié)束了。
作者 | acelin
來源 | cnblogs.com/acelin/p/15086383.html
