【Java】深入理解Java虚拟机

Java虚拟机与程序的生命周期
在如下几种情况下，Java虚拟机将结束生命周期
–执行了System.exit()方法
–程序正常执行结束
–程序在执行过程中遇到了异常或错误而异常终止

–由于操作系统出现错误而导致Java虚拟机进程终止

类的生命周期：加载—>验证—>准备—>解析—>初始化—>使用—>卸载（验证—>准备—>解析，这三个过程合称为连接）

类的加载、连接、初始化

•加载：完成三件事：1.通过一个类的全限定名来获取定义此类的二进制字节流；2.将这个字节流所代表的静态存储结构转化为方法区的运行时数据结构；3.在Java堆中生成一个代表这个类的Java.lang.Class对象，作为方法区这些数据的访问入口
•连接
–验证：确保被加载的类的正确性（文件格式验证、元数据验证、字节码验证、符号引用验证）
–准备：为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值（这些内存都在方法区中进行分配）
–解析：把类中的符号引用转换为直接引用
•初始化：根据程序中制定的值初始化类变量和其他资源

 在准备阶段的一个细节：

Java程序对类的使用方式可分为两种
–主动使用
–被动使用
•所有的Java虚拟机实现必须在每个类或接口被Java程序“首次主动使用”时才初始化他们

主动使用（六种）
–创建类的实例
–访问某个类或接口的静态变量，或者对该静态变量赋值
–调用类的静态方法
–反射（如Class.forName(“com.shengsiyuan.Test”)）
–初始化一个类的子类
–Java虚拟机启动时被标明为启动类的类（有main()方法）

除了以上六种情况，其他使用Java类的方式都被看作是对类的被动使用，都不会导致类的初始化

类的加载

类的加载指的是将类的.class文件中的二进制数据读入到内存中，将其放在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

•加载.class文件的方式
–从本地系统中直接加载
–通过网络下载.class文件
–从zip，jar等归档文件中加载.class文件
–从专有数据库中提取.class文件
–将Java源文件动态编译为.class文件

类的加载的最终产品是位于堆区中的Class对象
•Class对象封装了类在方法区内的数据结构，并且向Java程序员提供了访问方法区内的数据结构的接口

•有两种类型的类加载器
–Java虚拟机自带的加载器
•根类加载器（Bootstrap）
•扩展类加载器（Extension）
•系统类加载器（System）

–用户自定义的类加载器
•java.lang.ClassLoader的子类
•用户可以定制类的加载方式

•JVM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，如果在预先加载的过程中遇到了.class文件缺失或存在错误，类加载器必须在程序首次主动使用该类时才报告错误（LinkageError错误）
•如果这个类一直没有被程序主动使用，那么类加载器就不会报告错误

package jvm;

public class Test1 {

	private static Test1 test1 = new Test1();
	
	public static int num1;
	public static int num2 = 0;
	
	private Test1(){
		num1++;
		num2++;
	}
	
	public static Test1 getTest1(){
		return test1;
	}
	
	public static void main(String[] args) {

		/*
		 * 下面第一条语句调用类的静态方法，所以
		 * 	1.先加载Test1类；
		 * 	2.再给静态变量赋于默认值，所以test1等于null，num1和num2等于0（注意num2等于0是给静态变量赋默认值给的0，public static int num2 = 0;这条语句还未执行）；
		 * 	3.接着到初始化阶段，test1 = new Test1();，所以调用构造方法，num1和num2都加1，此时num1和num2都变为1，又因为上面又给num2显式给了值0，所以num2的值又变为0
		 * */
		Test1 test1 = Test1.getTest1();  
		System.out.println("num1="+test1.num1);
		System.out.println("num2="+test1.num2);
	}
}