深入理解java虚拟机 java虚拟机有什么用( 五 ) _小知识

虚拟机规范规定有且只有5种情况必须立即对类进行初始化：

遇到new、getstatic、putstatic或invokestatic这4条字节码指令时，如果类没有进行过初始化，则需要触发其初始化。生成这4条指令的最常见的Java代码场景是：使用new关键字实例化对象的时候、读取或设置一个类的静态字段（被final修饰、已在编译期把结果放入常量池的静态字段除外）的时候，以及调用一个类的静态方法的时候
使用java.lang.reflect包的方法对类进行反射调用的时候，如果类没有进行过初始化，则需要先触发其初始化
当初始化一个类的时候，如果发现其父类还没有进行过初始化，则需要先触发其父类的初始化
当虚拟机启动时候，用户需要指定一个要执行的主类（包含main()方法的那个类），虚拟机会先初始化这个主类
当使用JDK1.7的动态语言支持时，如果一个java.lang.invoke.MethodHandle实例最后的解析结果REF_getStatic、REF_putStatic、REF_invokeStatic的方法句柄，并且这个方法句柄所对应的类没有进行过初始化，则需要先触发其初始化

被动引用：

通过子类引用父类的静态字段，不会导致子类初始化
通过数组定义来引用类，不会触发此类的初始化
常量在编译阶段会存入调用类的常量池中，本质上并没有直接引用到定义常量的类，因此不会触发定义常量的类的初始化

接口的初始化：接口在初始化时，并不要求其父接口全部完成类初始化，只有在正整使用到父接口的时候（如引用接口中定义的常量）才会初始化
5.2 类加载的过程
5.2.1 加载
1)通过一个类的全限定名类获取定义此类的二进制字节流
2)将这字节流所代表的静态存储结构转化为方法区运行时数据结构
3)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

怎么获取二进制字节流？
1)从ZIP包中读取，这很常见，最终成为日后JAR、EAR、WAR格式的基础
2)从网络中获取，这种场景最典型的应用就是Applet
3)运行时计算生成，这种常见使用得最多的就是动态代理技术
4)由其他文件生成，典型场景就是JSP应用
5)从数据库中读取，这种场景相对少一些（中间件服务器）数组类本身不通过类加载器创建，它是由Java虚拟机直接创建的
数组类的创建过程遵循以下规则：
1)如果数组的组件类型(指的是数组去掉一个维度的类型)是引用类型，那就递归采用上面的加载过程去加载这个组件类型，数组C将在加载该组件类型的类加载器的类名称空间上被标识
2)如果数组的组件类型不是引用类型(列如int[]组数)，Java虚拟机将会把数组C标识为与引导类加载器关联
3)数组类的可见性与它的组件类型的可见性一致，如果组件类型不是引用类型，那数组类的可见性将默认为public

5.2.2 验证

验证阶段会完成下面4个阶段的检验动作：文件格式验证，元数据验证，字节码验证，符号引用验证

1. 文件格式验证

第一阶段要验证字节流是否符合Class文件格式的规范，并且能被当前版本的虚拟机处理。这一阶段可能包括：
1. 是否以魔数oxCAFEBABE开头
2. 主、次版本号是否在当前虚拟机处理范围之内
3. 常量池的常量中是否有不被支持的常量类型(检查常量tag标志)
4. 指向常量的各种索引值中是否有指向不存在的常量或不符合类型的常量

5. CONSTANT_Itf8_info 型的常量中是否有不符合UTF8编码的数据
6. Class文件中各个部分及文件本身是否有被删除的或附加的其他信息
这个阶段的验证时基于二进制字节流进行的，只有通过类这个阶段的验证后，字节流才会进入内存的方法区进行存储，所以后面的3个验证阶段全部是基于方法区的存储结构进行的，不会再直接操作字节流
2. 元数据验证

1. 这个类是否有父类(除了java.lang.Object之外,所有的类都应当有父类)
2. 这个类的父类是否继承了不允许被继承的类（被final修饰的类）
3. 如果这个类不是抽象类，是否实现类其父类或接口之中要求实现的所有方法
4. 类中的字段、方法是否与父类产生矛盾(列如覆盖类父类的final字段,或者出现不符合规则的方法重载，列如方法参数都一致，但返回值类型却不同等)

第二阶段的主要目的是对类元数据信息进行语义校验，保证不存在不符合Java语言规范的元数据信息