7.1JVM類載入機制

　　虛擬機器把資料從Class檔案載入到記憶體，並且校驗、轉換解析和初始化最終形成可以被虛擬機器使用的Java型別，這就是虛擬機器的類載入機制。

7.2類載入的時機

　　1.類載入的步驟開始的順序： 載入(Loading) -> 驗證(Verification) -> 準備(Preparation) -> 解析(Resolution) -> 初始化(Initialization) -> 使用(Using) -> 解除安裝(Unloading)

　　2.關於初始化階段，有5種情況需要立即進行初始化：

　　　　(1)遇到這四個位元組碼指令時：new、getstatic、putstatic、invokestatic，如果類未進行過初始化，那麼進行初始化，這幾個位元組碼指令所在場景：new物件、呼叫類的靜態屬性、呼叫類的靜態方法；

　　　　(2)使用 java.lang.reflect 包的方法對類進行反射呼叫時，如果未進行過初始化，那麼進行初始化；

　　　　(3)當初始化一個類時，其父類未進行初始化時，對其父類進行初始化；

　　　　(4)虛擬機器啟動時需要初始化一個指定的主類(包含main()方法的類)；

　　　　(5)使用jdk1.7， java.lang.invoke.MethodHandle 例項的解析結果為 REF_getStatic 、 REF_putStatic 、 REF_invokeStatic 的方法控制代碼，如果此控制代碼對應的類未初始化，那麼進行初始化。

　　3.只有以上五種情況類才會被初始化，它們也叫 主動引用 ，而其他的引用類的方式則不會初始化類，它們叫做 被動引用 ：

　　　　(1)使用子類訪問父類的靜態屬性時，不會初始化子類；

　　　　(2)建立一個類的陣列時，不會初始化此類，但是會初始化出一個另外的類，代表這個陣列物件；

　　　　(3)訪問一個類的靜態常量時，不會初始化這個類，這個靜態常量進入常量池會被歸屬給NonInitialization類的常量池中，代表不會初始化；

7.3類載入的過程

　　1.載入：

　　　　(1)通過類的全限定名來獲取Class檔案的二進位制流；

　　　　(2)將這個位元組流根據虛擬機器所需要的儲存結構存放在記憶體中；

　　　　(3)生成這個類的 java.lang.Class 物件，作為訪問類的資料的外部介面；

　　2.驗證：

　　　　雖然Java程式碼的編譯過程不允許一些不安全的做法(C/C++常做)，比如：訪問陣列邊界以外的資料、錯誤的物件轉型、跳轉到不存在的行，但是不能保證Class檔案不被修改，所以驗證這一步驟作為連線的第一個階段對於JVM的安全性來說非常重要；

　　　　驗證的過程又分為四個階段： 檔案格式驗證 、 元資料驗證 、 位元組碼驗證 、 符號引用驗證 

　　　　(1)檔案格式驗證：①驗證魔數；②主、次版本號；③長度檢查；等等

　　　　(2)元資料驗證：①驗證除 java.lang.Object 類以外其他類有無繼承父類；②是否繼承了final類；③非抽象類是否重寫了必須重寫的方法；④欄位、方法和父類是否矛盾；等等

　　　　(3)位元組碼驗證：①驗證錯誤的物件轉型；②跳轉到不存在的行；等等

　　　　(4)符號引用驗證：①驗證能不能通過符號引用的類的全限定名找到這個類；②驗證這個符號引用的類、欄位和方法的可訪問性(public、private)；等等，驗證完成之後，則符號引用轉化為 直接引用 (記憶體地址引用)；

　　3.準備：

　　 　　準備階段是為類變數(static修飾)分配記憶體並賦予初始值的階段；

　　　　(1)這裡說的賦予初始值說的一般都是零值，比如： public static int i = 1； 這裡的 i 在準備階段完成之後會被賦值為0而非1，賦值為1那是初始化階段；

　　　　(2) public static final int i = 1; 而這裡的 i在準備階段之後賦值為1；

　　4.解析：

　　　　將常量池內的 符號引用 轉換為 直接引用 的過程，分為 類或介面解析 、 欄位解析 、 類方法解析 、 介面方法解析 。

　　5.初始化：

　　　　初始化階段才算是真正開始執行Java程式碼，初始化階段就是執行類構造器的 <cinit>() 方法，對應 static{} 方法塊；

　　　　(1)<cinit>()方法只能訪問到static{}程式碼塊前面的變數，而在static後面的變數，只能賦值，不能訪問引用(非法向前引用)；

　　　　(2)子類初始化，會預設先初始化父類來呼叫父類的<cinit>()方法；

　　　　(3)一般類中沒有static{}程式碼塊，那麼也就不會生成<cinit>()方法；

　　　　(4)介面不能寫static{}程式碼塊，但是賦值給變數時也會生成<cinit>()方法；

　　　　(5)<cinit>()方法是同步的，執行緒安全的。

7.4類載入器

　　 類載入器 作用於 載入 階段中，根據類的全限定名來獲取Class檔案的二進位制流。

　　1.關於類和類載入器：

　　　　兩個類要相等( equals() )，它們首先要是同一個類載入器進行載入的；

　　2.雙親委派模型：

　　　　(1)三種系統的類載入器：

　　　　　　①啟動類載入器(Bootstrap ClassLoader)：載入 %JAVA_HOME%/lib 下和 -Xbootclasspath 指定的目錄下的類庫；

　　　　　　②擴充套件類載入器(Extension ClassLoader)：載入 %JAVA_HOME%/lib/ext 目錄下和 java.ext.dirs 系統變數所指定的目錄下的類庫；

　　　　　　③ 應用程式類載入器(Application ClassLoader)：載入使用者類路徑下的類庫；

　　　　(2)雙親委派模型：

　　　　　　如下圖所示，要求除 啟動類載入器(Bootstrap ClassLoader) 以外，其它類載入器都要有自己的父載入器，它們之間不是 繼承 關係，而是 組合 複用的關係；

　　　　(3)雙親委派機制工作過程：

　　　　　　一個類載入器在收到類載入的請求時，不會立即去載入這個類，而是向 父類載入器 請求載入，依次類推，直到頂層類載入器，只有當類載入器不能載入此類時才會讓 子類載入器 去載入這個類；

　　　　(4)雙親委派機制的意義：

　　　　　　如此保證了類不會因為不同類載入器導致加載出不同的類，從而使程式混亂，例如自己寫一個 java.lang.String 類，系統只加載了jdk預設的 java.lang.String 的類檔案，而不會載入自己寫的java.lang.String類；

　　3.破壞雙親委派模型：