JAVA类的生命周期

1.JVM中的内存区域

方法区：在java的虚拟机中有一块专门用来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，叫做方法区。
常量池：常量池是方法区的一部分，主要用来存放常量和类中的符号引用等信息。
堆区：用于存放类的对象实例。
栈区：也叫java虚拟机栈，是由一个一个的栈帧组成的后进先出的栈式结构，栈桢中存放方法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，虚拟机栈中就会创建一个栈帧存放这些数据，当方法调用完成时，栈帧消失，如果方法中调用了其他方法，则继续在栈顶创建新的栈桢。

2.类装载，连接，初始化

装载：把二进制形式的类型数据合并到虚拟机的运行时状态中。把它存放在java运行时数据区的方法区内，然后在堆区创建一个java.lang.Class对象，用来封装类在方法区内的数据结构。

连接：连接分为三个阶段-验证，准备，解析。

验证确保了java类型数据格式正确并且适用于java虚拟机使用。

准备则负责为该类型分配他所需要的内存，比如为他的类变量分配内存。

解析则负责把常量池中的符号引用转化成直接引用。虚拟机的实现可以推迟解析这一步，它可以在当运行中的程序真正使用某个符号的时候再去解析它。

初始化：在初始化期间，会给类变量赋以适当的初始值。

2.1 装载

类的加载是由加载器完成的，可分为两种：

  1 java虚拟机自带的加载器，包括启动类加载器，拓展类加载器和系统类加载器。

  2 用户自定义的类加载器，是java.lang.ClassLoader类的子类的实例。用户可以通过它来制定类的加载器。类的加载器并不需要等到某个类被首次主动使用时再加载它，java虚拟机规范允许类加载器在预料某个类将要被使用时就预先加载它。

加载类就是把类的信息加载到jvm的方法区中，然后在堆区中实例化一个java.lang.Class对象，作为方法区中这个类的信息的入口。类装载步骤的最终产品就是这个Class对象。

2.2 类的验证

1 类文件的结构检查，确保类文件遵从java类文件的固定格式。 
  2 语义检查确保本身符号java语言的语法规定，如验证final类型的类没有子类等
3 字节码验证：确保字节码可以被jvm安全的执行，字节码代表java方法(包括静态和实例方法)，它是由被称做操作码的单字节指令组成的序列，每一个操作码后都跟着一个或多个操作数。字节码验证步骤会检查每个操作码是否合法，即是否有合法的操作数。     
4 二进制兼容的验证，确保相互引用的之间协调一致，如Worker类的goWork方法会调用Car类的run方法，jvm在验证Worker类时，会检查方法区内是否存在car类的run方法，如不存在会（Worker 类和car类版本不兼容就会出现问题），就会抛出NoSuchMethodError错误。

2.3 类的准备

虚拟机载入了一个类，执行一些验证以后就进入了准备阶段。在这个阶段，java虚拟机会为类变量分配内存，设置默认的初始值。但在到达初始化阶段之前，类变量都没有被初始化为真正的初始值，准备阶段是不会执行java代码的。基本类型的默认值为0，boolean为false，引用类型为null。

2.4 类的解析

解析就是在类的常量池中寻找类，接口，字段和方法的符号引用，然后把这些符号引用替换成直接引用。

2.5 初始化

java虚拟机严格定义了类的初始化时机，所有的java虚拟机必须实现：必须在每个类或者接口首次主动使用时初始化，主要是以下六种情况：
(1)当创建某个类的新实例时(包括：new(),clone(),反射，反序列化)
(2)当调用某个类的静态方法(在字节码中执行invokestatic的时候)
(3)使用某个类或者接口的静态字段，或者对该字段赋值时(在字节码中执行getstatic或者putstatic指令时)，用final修饰的静态常量表达式除外
(4)当调用某些反射方法的时候，比如：Class中的方法，或者java.lang.reflect包中的类的方法。
(5)当初始化某个类的子类(一个类初始化的时候要求他的父类已经都被初始化完了)
(6)当虚拟机启动时，被标明为启动类的类(包含main方法的类，也是一个静态方法)
除了以上六种情况外，其他的所有的对类的使用都是被动的使用，都不会导致类的初始化。