Java类加载器与生命周期

"这篇文档详细介绍了Java中的类加载器及其工作流程，以及Java虚拟机的生命周期。类加载器是Java程序的重要组成部分，负责加载类的二进制数据。类的生命周期包括加载、连接、初始化等阶段。Java虚拟机的生命周期在特定条件下会结束，如执行System.exit(0)、程序正常结束、遇到异常或错误终止，或者操作系统错误导致进程终止。" 类加载器在Java中的作用是至关重要的，它负责在运行时动态地将类的字节码加载到Java虚拟机中。类加载器的工作可以分为三个主要步骤： 1. **加载**：这是类生命周期的第一步，加载器查找并读取类的二进制数据，通常从.class文件中获取。 2. **连接**：连接过程包括三个子步骤： - **验证**：确保加载的类符合Java语言规范，没有安全问题，例如检查类文件的结构、常量池、字段和方法的合法性。 - **准备**：为类的静态变量分配内存空间，并初始化为它们的默认值（例如，int类型的变量会被初始化为0）。 - **解析**：将类中的符号引用转换为直接引用，以便于Java虚拟机进行后续的动态链接。 3. **初始化**：这个阶段正式对类的静态变量赋予它们的初始值。如果类的静态变量在准备阶段已经赋值，这里则执行用户定义的初始化，如静态块。 Java程序中，类的使用分为两类：主动使用和被动使用。只有在以下六种主动使用的情况下，类才会被初始化： 1. 创建类的实例：`Test test = new Test();` 2. 访问类的静态变量或对其赋值：`System.out.println(Test.a);` 或 `Test.a = 10;` 3. 调用类的静态方法：`Test.output();` 4. 通过反射操作类：`Class clazz = Class.forName("java.lang.String");` 5. 初始化类的子类：`Sub sub = new Sub();` 或 `System.out.println(Sub.b);` 或 `Sub.output();` 6. Java虚拟机启动时指定的主类：通过`java Test`命令执行的类。 除此之外，其他方式使用类，如通过子类的引用调用父类的非静态成员，不会触发类的初始化，属于被动使用。理解类加载器和类的生命周期对于优化程序性能和解决运行时问题非常重要。