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这篇文章将为大家详细讲解有关java类加载机制是什么，小编觉得挺实用的，因此分享给大家做个参考，希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获。
在许多Java面试中，我们经常会看到关于Java类加载机制的考察，例如下面这道题：
class Grandpa{
static
{ System.out.println("爷爷在静态代码块");
}
}
class Father extends Grandpa{
static
{ System.out.println("爸爸在静态代码块");
}
public static int factor = 25;
public Father()
{ System.out.println("我是爸爸~");
}
}class Son extends Father{
static
{ System.out.println("儿子在静态代码块");
}
public Son()
{ System.out.println("我是儿子~");
}
}
public class InitializationDemo{
public static void main(String[] args)
{ System.out.println("爸爸的岁数:" + Son.factor); //入口
}
}请写出最后的输出字符串。
正确答案是：
爷爷在静态代码块 爸爸在静态代码块 爸爸的岁数:25
我相信很多同学看到这个题目之后，表情是崩溃的，完全不知道从何入手。有的甚至遇到了几次，仍然无法找到正确的解答思路。
其实这种面试题考察的就是你对Java类加载机制的理解。
如果你对Java加载机制不理解，那么你是无法解答这道题目的。
所以这篇文章，我先带大家学习Java类加载的基础知识，然后再实战分析几道题目让大家掌握思路。
下面我们先来学习下Java类加载机制的七个阶段。
Java类加载机制的七个阶段当我们的Java代码编译完成后，会生成对应的 class 文件。接着我们运行java Demo命令的时候，我们其实是启动了JVM 虚拟机执行 class 字节码文件的内容。而 JVM 虚拟机执行 class 字节码的过程可以分为七个阶段：加载、验证、准备、解析、初始化、使用、卸载。
下面是对于加载过程最为官方的描述。
加载阶段是类加载过程的第一个阶段。在这个阶段，JVM 的主要目的是将字节码从各个位置（网络、磁盘等）转化为二进制字节流加载到内存中，接着会为这个类在 JVM 的方法区创建一个对应的 Class 对象，这个 Class 对象就是这个类各种数据的访问入口。
其实加载阶段用一句话来说就是：把代码数据加载到内存中。这个过程对于我们解答这道问题没有直接的关系，但这是类加载机制的一个过程，所以必须要提一下。
验证当 JVM 加载完 Class 字节码文件并在方法区创建对应的 Class 对象之后，JVM 便会启动对该字节码流的校验，只有符合 JVM 字节码规范的文件才能被 JVM 正确执行。这个校验过程大致可以分为下面几个类型：
0x cafe bene开头，主次版本号是否在当前虚拟机处理范围之内等。当代码数据被加载到内存中后，虚拟机就会对代码数据进行校验，看看这份代码是不是真的按照JVM规范去写的。这个过程对于我们解答问题也没有直接的关系，但是了解类加载机制必须要知道有这个过程。
准备（重点）当完成字节码文件的校验之后，JVM 便会开始为类变量分配内存并初始化。这里需要注意两个关键点，即内存分配的对象以及初始化的类型。
例如下面的代码在准备阶段，只会为 factor 属性分配内存，而不会为 website 属性分配内存。
public static int factor = 3;public String website = "www.cnblogs.com/chanshuyi";
例如下面的代码在准备阶段之后，sector 的值将是 0，而不是 3。
public static int sector = 3;
但如果一个变量是常量（被 static final 修饰）的话，那么在准备阶段，属性便会被赋予用户希望的值。例如下面的代码在准备阶段之后，number 的值将是 3，而不是 0。
public static final int number = 3;
之所以 static final 会直接被复制，而 static 变量会被赋予零值。其实我们稍微思考一下就能想明白了。
两个语句的区别是一个有 final 关键字修饰，另外一个没有。而 final 关键字在 Java 中代表不可改变的意思，意思就是说 number 的值一旦赋值就不会在改变了。既然一旦赋值就不会再改变，那么就必须一开始就给其赋予用户想要的值，因此被 final 修饰的类变量在准备阶段就会被赋予想要的值。而没有被 final 修饰的类变量，其可能在初始化阶段或者运行阶段发生变化，所以就没有必要在准备阶段对它赋予用户想要的值。
解析当通过准备阶段之后，JVM 针对类或接口、字段、类方法、接口方法、方法类型、方法句柄和调用点限定符 7 类引用进行解析。这个阶段的主要任务是将其在常量池中的符号引用替换成直接其在内存中的直接引用。
其实这个阶段对于我们来说也是几乎透明的，了解一下就好。
初始化（重点）到了初始化阶段，用户定义的 Java 程序代码才真正开始执行。在这个阶段，JVM 会根据语句执行顺序对类对象进行初始化，一般来说当 JVM 遇到下面 5 种情况的时候会触发初始化：
看到上面几个条件你可能会晕了，但是不要紧，不需要背，知道一下就好，后面用到的时候回到找一下就可以了。
使用当 JVM 完成初始化阶段之后，JVM 便开始从入口方法开始执行用户的程序代码。这个阶段也只是了解一下就可以。
卸载当用户程序代码执行完毕后，JVM 便开始销毁创建的 Class 对象，最后负责运行的 JVM 也退出内存。这个阶段也只是了解一下就可以。
看完了Java的类加载机智之后，是不是有点懵呢。不怕，我们先通过一个小例子来醒醒神。
public class Book { public static void main(String[] args) {
System.out.println("Hello ShuYi.");
}
Book()
{
System.out.println("书的构造方法");
System.out.println("price=" + price +",amount=" + amount);
}
{
System.out.println("书的普通代码块");
} int price = 110; static
{
System.out.println("书的静态代码块");
} static int amount = 112;
}思考一下上面这段代码输出什么？
给你5分钟思考，5分钟后交卷，哈哈。
怎么样，想好了吗，公布答案了。
书的静态代码块 Hello ShuYi.
怎么样，你答对了吗？是不是和你想得有点不一样呢。
下面我们来简单分析一下，首先根据上面说到的触发初始化的5种情况的第4种（当虚拟机启动时，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），我们会进行类的初始化。
那么类的初始化顺序到底是怎么样的呢？
重点来了！
重点来了！
重点来了！
在我们代码中，我们只知道有一个构造方法，但实际上Java代码编译成字节码之后，是没有构造方法的概念的，只有类初始化方法 和 对象初始化方法 。
那么这两个方法是怎么来的呢？
上面的这个例子，其类初始化方法就是下面这段代码了：
static
{
System.out.println("书的静态代码块");
} static int amount = 112;上面这个例子，其对象初始化方法就是下面这段代码了：
{
System.out.println("书的普通代码块");
} int price = 110;
System.out.println("书的构造方法");
System.out.println("price=" + price +",amount=" + amount);类初始化方法 和 对象初始化方法 之后，我们再来看这个例子，我们就不难得出上面的答案了。
但细心的朋友一定会发现，其实上面的这个例子其实没有执行对象初始化方法。
因为我们确实没有进行 Book 类对象的实例化。如果你在 main 方法中增加 new Book() 语句，你会发现对象的初始化方法执行了！
感兴趣的朋友可以自己动手试一下，我这里就不执行了。
通过了上面的理论和简单例子，我们下面进入更加复杂的实战分析吧！
实战分析class Grandpa{
static
{ System.out.println("爷爷在静态代码块");
}
}
class Father extends Grandpa{
static
{ System.out.println("爸爸在静态代码块");
}
public static int factor = 25;
public Father()
{ System.out.println("我是爸爸~");
}
}class Son extends Father{
static
{ System.out.println("儿子在静态代码块");
}
public Son()
{ System.out.println("我是儿子~");
}
}
public class InitializationDemo{
public static void main(String[] args)
{ System.out.println("爸爸的岁数:" + Son.factor); //入口
}
}思考一下，上面的代码最后的输出结果是什么？
最终的输出结果是：
爷爷在静态代码块 爸爸在静态代码块 爸爸的岁数:25
也许会有人问为什么没有输出「儿子在静态代码块」这个字符串？
这是因为对于静态字段，只有直接定义这个字段的类才会被初始化（执行静态代码块）。因此通过其子类来引用父类中定义的静态字段，只会触发父类的初始化而不会触发子类的初始化。
对面上面的这个例子，我们可以从入口开始分析一路分析下去：
怎么样，是不是觉得豁然开朗呢。
我们再来看一下一个更复杂点的例子，看看输出结果是啥。
class Grandpa{
static
{ System.out.println("爷爷在静态代码块");
}
public Grandpa() { System.out.println("我是爷爷~");
}
}class Father extends Grandpa{
static
{ System.out.println("爸爸在静态代码块");
}
public Father()
{ System.out.println("我是爸爸~");
}
}class Son extends Father{
static
{ System.out.println("儿子在静态代码块");
}
public Son()
{ System.out.println("我是儿子~");
}
}
public class InitializationDemo{
public static void main(String[] args)
{ new Son(); //入口
}
}输出结果是：
爷爷在静态代码块 爸爸在静态代码块 儿子在静态代码块 我是爷爷~ 我是爸爸~ 我是儿子~
怎么样，是不是觉得这道题和上面的有所不同呢。
让我们仔细来分析一下上面代码的执行流程：
看完了两个例子之后，相信大家都胸有成足了吧。
下面给大家看一个特殊点的例子，有点难哦！
public class Book { public static void main(String[] args) {
staticFunction();
} static Book book = new Book(); static
{
System.out.println("书的静态代码块");
}
{
System.out.println("书的普通代码块");
}
Book()
{
System.out.println("书的构造方法");
System.out.println("price=" + price +",amount=" + amount);
} public static void staticFunction(){
System.out.println("书的静态方法");
} int price = 110; static int amount = 112;
}上面这个例子的输出结果是：
书的普通代码块 书的构造方法 price=110,amount=0 书的静态代码块 书的静态方法
下面我们一步步来分析一下代码的整个执行流程。
在上面两个例子中，因为 main 方法所在类并没有多余的代码，我们都直接忽略了 main 方法所在类的初始化。
但在这个例子中，main 方法所在类有许多代码，我们就并不能直接忽略了。
对于 Book 类，其类构造方法（）可以简单表示如下：
static Book book = new Book();static{
System.out.println("书的静态代码块");
}static int amount = 112; 于是首先执行static Book book = new Book();这一条语句，这条语句又触发了类的实例化。于是 JVM 执行对象构造器 ，收集后的对象构造器 代码：
{
System.out.println("书的普通代码块");
}int price = 110;
Book()
{
System.out.println("书的构造方法");
System.out.println("price=" + price +", amount=" + amount);
}于是此时 price 赋予 110 的值，输出：「书的普通代码块」、「书的构造方法」。而此时 price 为 110 的值，而 amount 的赋值语句并未执行，所以只有在准备阶段赋予的零值，所以之后输出「price=110,amount=0」。
当类实例化完成之后，JVM 继续进行类构造器的初始化：
static Book book = new Book(); //完成类实例化static{
System.out.println("书的静态代码块");
}static int amount = 112;即输出：「书的静态代码块」，之后对 amount 赋予 112 的值。
public static void main(String[] args){
staticFunction();
}即输出：「书的静态方法」。
方法论从上面几个例子可以看出，分析一个类的执行顺序大概可以按照如下步骤：
如果在初始化 main 方法所在类的时候遇到了其他类的初始化，那么就先加载对应的类，加载完成之后返回。如此反复循环，最终返回 main 方法所在类。
看完了上面的解析之后，再去看看开头那道题是不是觉得简单多了呢。很多东西就是这样，掌握了一定的方法和知识之后，原本困难的东西也变得简单许多了。
一时没有看懂也不要灰心，毕竟我也是用了不少的时间才弄懂的。不懂的话可以多看几遍，或者加入树义的技术交流群，和小伙们一起交流。
