一文读懂JVM类加载机制过程及原理

一、做一个小测试，通过注释，标注出下面两个类中每个方法的执行顺序，并写出studentId的最终值。

package com.nezha.javase;

public class Person1 {

    private int personId;

    public Person1() {
        setId(100);
    }

    public void setId(int id) {
        personId = id;
    }
}

package com.nezha.javase;

public class Student1 extends Person1 {

    private int studentId = 1;

    public Student1() {
    }

    @Override
    public void setId(int id) {
        super.setId(id);
        studentId = id;
    }

    public void getStudentId() {
        System.out.println("studentId = " + studentId);
    }
}

package com.nezha.javase;

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        Student1 student = new Student1();
        System.out.println("new Student() 完毕，开始调用getStudentId()方法");
        student.getStudentId();
    }
}

有兴趣的小伙伴试一下，相信我，用System.out.println标记一下每个函数执行的先后顺序，如果你全对了，下面的不用看了，大佬。

一文读懂JVM类加载机制过程及原理

二、类的初始化步骤：

初始化父类中的静态成员变量和静态代码块；
初始化子类中的静态成员变量和静态代码块；
初始化父类的普通成员变量和代码块，再执行父类的构造方法；
初始化子类的普通成员变量和代码块，再执行子类的构造方法；

三、看看你写对了没？

package com.nezha.javase;

public class Person {

    private int personId;

    /**
     * 第一步，走父类无参构造函数
     */
    public Person() {
        // 1、第一步，走父类无参构造函数
        System.out.println("第一步，走父类无参构造函数");
        System.out.println("");
        setId(100);
    }

    /**
     * 第三步，通过super.setId(id);走父类发方法
     * @param id
     */
    public void setId(int id) {
        System.out.println("第三步，通过super.setId(id);走父类发方法~~~id="+id);
        personId = id;
        System.out.println("在父类：studentId 被赋值为 " + personId);
        System.out.println("");
    }
}

package com.nezha.javase;

public class Student extends Person {

    private int studentId = 1;

    /**
     * 在走子类无参构造函数前，会先执行子类的普通成员变量初始化
     * 第五步，走子类无参构造函数
     */
    public Student() {
        System.out.println("第五步，在走子类无参构造函数前，会先执行子类的普通成员变量初始化");
        System.out.println("第六步，走子类无参构造函数");
        System.out.println("");
    }

    /**
     * 第二步，走子类方法
     *
     * 走完super.setId(id);，第四步，再回此方法
     * @param id
     */
    @Override
    public void setId(int id) {
        System.out.println("第二步，走子类方法~~id="+id);
        // 3、第三步，走子类方法
        super.setId(id);
        studentId = id;
        System.out.println("第四步，再回此方法，在子类：studentId 被赋值为 " + studentId);
        System.out.println("");
    }

    /**
     * 第六步，走getStudentId()
     */
    public void getStudentId() {
        // 4、打印出来的值是100
        System.out.println("第七步，走getStudentId()");
        System.out.println("studentId = " + studentId);
        System.out.println("");
    }
}

package com.nezha.javase;

public class Test1 {
    public static void main(String[] args) {
        Student1 student = new Student1();
        System.out.println("new Student() 完毕，开始调用getStudentId()方法");
        // 打印出来的值是100
        System.out.println("#推测~~打印出来的值是100");
        student.getStudentId();
    }
}

一文读懂JVM类加载机制过程及原理

下面通过图解JVM的方式，分析一下。

四、类的加载过程

一文读懂JVM类加载机制过程及原理

1、加载

通过一个类的全限定名获取定义此类的二进制字节流；
将这个字节流代表的静态存储结构转化为方法区的运行时数据结构；
在内存中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，作为方法区这个类的各种数据的访问入口；

2、链接

（1）验证（Verify）

目的在于确保Class文件的字节流中包含信息符合当前虚拟机要求，保证被加载类的正确性，不会危害虚拟机自身安全；
主要包括四种验证：文件格式验证、元数据验证、字节码验证、符号引用验证；

（2）准备（Prepare）

为类变量分配内存并且设置该类变量的默认初始值；
这里不包含final修饰的static，因为final在编译的时候就会分配了，准备阶段会显示初始化；
这里不会为实例变量分配初始化，类变量会分配在方法区中，而实例变量是会随着对象一起分配到堆中；

（3）解析

将常量池内的符号引用转换为直接引用的过程
例如静态代码块、静态变量的显示赋值
事实上，解析操作往往会伴随着JVM在执行完初始化之后在执行
符号引用就是一组符号来描述所引用的目标。符号引用的字面量形式明确定义在《Java虚拟机规范》的Class文件格式中。直接引用就是指- 向目标的指针、相对偏移量或一个间接定位到目标的句柄
解析动作主要针对类或接口、字段、类方法、接口方法、方法类型等。对常量池中的CONSTANT_Filedref_info、CONSTANT_Class_info、CONSTANT_Methodref_info等。