面試官：說一下類別載入的過程（10張圖解）

載入

#當我們要使用一個類別的時候，要透過ClassLoader將類別載入到記憶體中

「類別載入階段主要完成以下三件事情」

1. 透過全類名，取得類的二進位流
2. 解析類別的二進位流為方法區內的資料結構
3. 建立一個java.lang.Class類別的實例，表示該類型，作為方法區這個類別的存取入口

「透過全類別名，取得類別的二進位流的方式有很多種”

1. 從zip壓縮包取得
2. 從網路取得
3. 執行階段計算生成，如動態代理技術
4. ...

#「對於非陣列類型的載入階段，也就是可以使用Java虛擬機器內建的類別載入器去完成，也可以使用使用者自訂的類別載入器去完成”

連結

「連結這個階段主要分為3個部分，驗證，準備，解析」

驗證

#「驗證階段主要是確保Class檔案的格式正確，運行時不會危害虛擬機器的安全」

驗證階段的規則很多，但大致分為如下4個階段「具體詳細的內容，我就不詳細解釋了，可以看《深入理解Java虛擬機》，本篇文章偏向於做一個總結，把握類別加載的一個整體流程，而不對細節進行闡述”

準備

「準備階段主要是為類別的靜態變數分配內存，並將其初始化為默認值”

常見的資料類型的預設值如下

「如果類別靜態變數的欄位屬性表中存在ConstantValue屬性，則直接執行賦值語句」

那麼什麼情況下類別靜態變數的欄位屬性表中存在ConstantValue屬性呢？

1. 類別靜態變數為基本資料類型，並且被final修飾
2. #類別靜態變數為String類型，被final修飾，並且以字面量的形式賦值

為了方便查看Class檔案的字節碼，我在IDEA下載了一個外掛程式jclasslib Bytecode viewer，非常方便。用以下程式碼透過字節碼的形式驗證一下

public class Person {

    private static int age = 10;
    private static final int length = 160;
    private static final String name = "name";
    private static final String loc = new String("loc");
}

「所以length和name屬性在準備階段就會賦值為ConstantValue指定的值」

#「那麼age和loc屬性會在哪個階段賦值呢？是在初始化階段，後面會詳細介紹哈」

##解析

「將類，接口，字段和方法的符號引用（在常數池中）轉為直接引用」符號引用：用一組符號來描述所引用的目標 直接引用；直接指向指向目標的指標

public class Student {

    private String name;
    private int age;

    public String getName() {
        return this.name;
    }
}

以欄位為例，name和age對應的物件並不是直接指向記憶體位址，而是用字串來進行描述（即符號引用）。解析階段就是將這些描述轉為直接指向目標的指標（即直接引用）

初始化

「执行类静态成员变量赋值语句和静态代码块中的语句」

我们把上面的Student代码改成如下形式

public class Student {

    private String name;
    private int age = 10;
    private static int gender = 1;

    {
        System.out.println("构造代码块");
    }

    static {
        System.out.println("静态代码块");
    }

    public Student() {
        System.out.println("构造函数");
    }

    public String getName() {
        return this.name;
    }
}

可以看到字节码中包含了3个方法，getName方法我们知道，和方法里面执行了哪些逻辑？从字节码的角度分析一波

「方法」

从字节码可以看到方法的主要逻辑为

1. 调用父类的方法
2. 非静态成员变量赋值
3. 执行构造代码块
4. 执行构造函数

「方法」从字节码可以看到方法的主要逻辑为

1. 執行靜態變數的賦值語句
2. 執行靜態程式碼區塊中的語句
3. 需要注意的一點是，「Java虛擬機會保證子類別的方法執行前，父類別的方法已經執行完畢」