关于java的类加载（血泪史）

以下思路都是网上东一点西一点看来的，肯定有错，所以希望大家不要看了【误ww。

java程序的编译和运行过程

java程序从源文件到程序运行经过两大步骤：

1）编译：源文件---<编译器>---字节码（ByteCode）；

2）运行：字节码---<java虚拟机（JVM）>---运行程序。

因为java程序既要编译，又要经过JVM的解释运行，所以Java被称为半解释语言

（"semi-interpreted" language）。

*图片来自网络

下面我们来分别看看每一点里都发生了什么。

一、编译

java编译过程中，需要经过：

1）分析和输入到符号表；

2）注解处理（.class文件中，所有的注解都被清空）；

3）语义分析和生成.class文件，

最后生成了.class文件，也就是所谓的编译后得到的字节码文件。

生成的.class文件包含以下几部分：

1）结构信息：包括class文件格式版本号及各部分的数量与大小的信息；

2）元数据：对应于Java源码中声明与常量的信息，包含类/继承的超类/实现的接口的声明信息、域与方法声明信息和常量池；

3）方法信息：对应Java源码中语句和表达式对应的信息，包含字节码、异常处理器表、求值栈与局部变量区大小、求值栈的类型记录、调试符号信息。

二、过渡

在讲类加载之前，我们先来了解一下懒加载。

Java中的类加载是懒加载。通俗地讲，就是当程序需要使用某个类时才去加载它，不然就让它保持着字节码的形式，不去动它。而且只加载一次。做文件读写是很消耗时间的，类加载中加载和初始化的代价太高。所以JVM的策略是，只要我用不到这个类，那么我就永远不加载这个类。

三、类加载

所谓的类加载，是指把.class文件加载到内存，然后进行校验，解析和初始化，最终形成java类型，并为之创建一个 java.lang.Class对象。类加载分为以下几个步骤：

1）加载；

2）链接；

3）初始化。

下面来具体了解一下。

1、加载

在加载过程中，虚拟机需要完成3件事情：

①通过指定的类全限定名，获取此类的二进制字节流；

②然后将此二进制字节流的静态存储结构转化为方法区的运行时的数据结构；

③在内存中生成一个代表这个类的Class对象，作为方法区这个类的数据访问入口。

通俗的说，就是JVM把类的字节码信息加载到内存。

2、链接

链接就是把类的二进制数据合并到JRE（java运行环境）中。链接包括3个部分：

①验证：

验证是虚拟机非常重要的一步，其目的是为了确保class文件的字节流符合java虚拟机自身的要求，不会导致虚拟机崩溃。java语言本身是比较安全的语言，它没有数组越界等情况的发生。But，class语言并不是一定由java语言产生的。甚至于，可以直接使用16进制工具编写class文件。而这些文件就不能保证class文件的规范性。

②准备：

准备阶段就是为类变量（非成员变量）正式分配内存并设置初始值。这个初始值与初始化不是同一个概念。比如：

public static int value = 12;

这个阶段value的值为0 而不是12。value赋值为12的阶段是在初始化的过程中出现的。

java所有的基本类型都赋值为零值。（简单来说就是0 or null，0.0f,false等）

这里可以明确，类的属性是会默认初始值的。而局部变量没有初始值。所以是未定义的。

③解析：

解析是java语言面向对象的基础。

解析的过程是将常量池里面的字符引用替换为直接引用的过程。

3、初始化

主要对类变量（而非对象变量）的初始化。

声明类变量的初始值 = 静态初始化块他们是相同的，等效的。都会被当成类的初始化语句，JVM会按照这些语句在程序中的顺序依次执行他们。