类从被加载到虚拟机内存中开始,到卸载出内存,它的整个生命周期包括:加载(Loading)、验证(Verification)、准备(Preparation)、解析(Resolution)、初始化(Initiallization)、使用(Using)和卸载(Unloading)这7个阶段。其中验证、准备、解析3个部分统称为连接(Linking)
加载Loading
1、预加载。虚拟机启动时加载,加载的是JAVA_HOME/lib/下的rt.jar下的.class文件,这个jar包里面的内容是程序运行时非常常常用到的,像java.lang.*、java.util.*、java.io.*等等,因此随着虚拟机一起加载。
2、运行时加载。虚拟机在用到一个.class文件的时候,会先去内存中查看一下这个.class文件有没有被加载,如果没有就会按照类的全限定名来加载这个类。
加载阶段:
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获取.class文件的二进制流
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将类信息、静态变量、字节码、常量这些.class文件中的内容放入方法区中
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在内存中生成一个代表这个.class文件的java.lang.Class对象,作为方法区这个类的各种数据的访问入口。一般这个Class是在堆里的。
验证
目的是为了确保.class文件的字节流中包含的信息符合当前虚拟机的要求,并且不会危害虚拟机自身的安全。
验证阶段:
1、文件格式验证
(.class文件的第5~第8个字节表示的是该.class文件的主次版本号,验证的时候会对这4个字节做一个验证,高版本的JDK能向下兼容以前版本的.class文件,但不能运行以后的class文件,即使文件格式未发生任何变化,虚拟机也必须拒绝执行超过其版本号的.class文件)
注:抛出java.lang.UnsupportedClassVersionError----------》JDK版本问题
2、元数据验证
3、字节码验证
4、符号引用验证
准备
准备阶段是正式为类变量分配内存并设置其初始值的阶段,这些变量所使用的内存都将在方法区中分配。
1、这时候进行内存分配的仅仅是类变量(被static修饰的变量),而不是实例变量,实例变量将会在对象实例化的时候随着对象一起分配在Java堆中
2、这个阶段赋初始值的变量指的是那些不被final修饰的static变量,比如”public static int value = 123;”,value在准备阶段过后是0而不是123,给value赋值为123的动作将在初始化阶段才进行;比如”public static final int value = 123;”就不一样了,在准备阶段,虚拟机就会给value赋值为123。
解析
解析阶段是虚拟机将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程
初始化
初始化阶段是类加载过程的最后一步,初始化阶段是真正执行类中定义的Java程序代码(或者说是字节码)的过程。初始化过程是一个执行类构造器<clinit>()方法的过程
虚拟机会保证类的初始化在多线程环境中被正确地加锁、同步,即如果多个线程同时去初始化一个类,那么只会有一个类去执行这个类的<clinit>()方法,其他线程都要阻塞等待,直至活动线程执行<clinit>()方法完毕。