
简述:Java虚拟机为Java程序提供运行时环境,其中一项重要的任务就是管理类和对象的生命周期。类的生命周期。类的生命周期从类被加载、连接和初始化开始,到类被卸载结束。当类处于生命周期中时,它的二级制数据位于方法区内,在堆区中还会有一个相应的描述这个类的Class对象(当Java程序使用任何一个类时,系统都会为之创建一个java.lang.Class对象)。只有当类处于生命周期中时,Java程序才能使用它,比如调用类的静态成员或者创建类的实例。
一、Java虚拟机及程序的生命周期
当通过java命令运行一个Java程序时,就启动了一个Java虚拟机进程。Java虚拟机进程从启动到终止的过程,称为Java虚拟机的生命周期。在以下情况中,Java虚拟机将结束生命周期。
01.程序正常执行结束;
02.程序在执行中因为出现异常或错误而异常终止;
03.执行了System.exit()或者Runtime.getRuntime().exit();
04.由于操作系用出现错误而导致Java虚拟机进程终止;
当Java虚拟机处于生命周期中时,它的总任务就是运行Java程序。Java程序从开始运行带终止的过程称为程序的生命周期,它和Java虚拟机的生命周期的一致的。
当Java程序运行结束时,JVM进程结束,在进程在内存中的状态将全部丢失。下面通过一个小例子来说明。
观察输出结果,原因就是ATest1和ATest2是两次运行JVM进程,第一次运行结束后它对A类所做的修改将全部丢失;第二次运行JVM将再次初始化A类。
一些初学者会认为A类中的a是静态成员变量,同一个类中所有实例的静态变量共享同一块内存区,错误的认为第二次运行会输出被第一次改变后的结果。但实际上两次运行Java程序处于两个不同的JVM进程中,故两个JVM之间不会共享数据。
二、类的加载、连接和初始化
当Java程序需要使用某个类时,Java虚拟机会确保这个类已经被加载、连接和初始化。其中连接过程又包括验证、准备和解析这三个子步骤。这些步骤必须严格按照以下顺序执行。
01.加载:查找并加载类的二进制数据;
加载具体是指把类的.class文件中的二进制数据读入到内存中,把它存放在运行时数据区的方法区内,然后再堆区创建一个java.lang.Class对象,用来封装类在方法区内的数据结构。
001.从本地文件系统中加载class文件,也是最常见的方式;
002.从JAR、ZIP或者其他类型的归档文件中提取class文件(例如使用JDBC编程时用到的驱动类就是放在JAR文件中,JVM可以从JAR文件中直接加载所需的class文件);
003.通过网络加载class文件;
004.把一个Java源文件动态的编译为class文件,并执行加载;
类加载的最终产品是位于运行时数据区的堆区的Class对象。Class对象封装了类在方法区内的数据结构,并且向Java程序提供了访问类在方法区内的数据结构对的接口。

类的加载是由类加载器完成的,类加载器通常由JVM提供,这些类加载器也是所有程序运行的基础,JVM所提供的这些类加载器通常称之为系统类加载器。除此之外,开发者可以通过继承ClassLoader基类来创建自定义的类加载器。
类加载器并不需要等到某个类被“首次主动使用”时再加载它,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。如果在预先加载过程中遇到class文件缺失或者存在错误,类加载器必须等到首次使用该类时才报错(抛出一个LinkageError错误),如果这个类一直没有被程序主动使用,那么该类加载器不会报错。
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但就因为他对美国说“关你鸟事”