前言：
在Java編程中，類的生命周期是指類從被加載到內存中開始，到被卸載出內存為止的整個過程。了解類的生命周期對于理解Java程序的運行機制以及性能優化非常重要。本文會深入探尋類的生命周期，讓讀者對此有深刻印象。
目錄
?編輯前言：
類的生命周期
類的加載階段
核心任務
連接階段
?驗證（Verification）
?準備（Preparation）
解析（Resolution）
初始化階段
不會導致初始化
初始化觸發條件（嚴格規定）
使用階段
卸載階段
面試題
總結
類的生命周期
一個類的生命周期分為五個階段，分別是加載，連接，初始化，使用和卸載。
類的加載階段
加載是將類的字節碼文件（.class）加載到 JVM 內存的過程，類加載器會通過不同的形式，去得到字節碼文件的內容，然后通過JVM，把內容加載到方法區和堆區，而我們開發者只能訪問到堆區的內容，方法區我們是訪問不到的，堆區的內容是字節碼文件的核心內容。
核心任務
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查找字節碼：
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通過類的全限定名查找字節碼文件
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搜索路徑：類路徑（classpath）、JAR 文件、網絡資源等
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創建類結構：
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解析字節碼并創建對應的類數據結構
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在方法區（元空間）存儲類的運行時常量池、字段和方法信息
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創建 Class 對象：
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在堆內存中創建 java.lang.Class 對象
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該對象作為訪問類元數據的入口
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連接階段
在加載階段結束后進入連接階段，連接階段分為三個子階段，確保類字節碼的正確性和可用性
?驗證（Verification）
確保字節碼符合 JVM 規范和安全要求：
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文件格式驗證：魔數（0xCAFEBABE）、版本號等
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元數據驗證：語義檢查（是否有父類、final類是否被繼承等）
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字節碼驗證：數據流和控制流分析
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符號引用驗證：檢查引用的類、字段和方法是否存在
?準備（Preparation）
為類變量分配內存并設置初始值：
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靜態變量分配：
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在方法區分配內存
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設置類型默認值（零值）
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int → 0
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boolean → false
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引用類型 → null
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特殊處理：
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static final 常量：直接賦程序指定值
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// 準備階段直接賦值
public static final int MAX = 100;解析（Resolution）
將符號引用轉換為直接引用：
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符號引用：用一組符號描述引用的目標
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直接引用：指向目標的指針、偏移量或句柄
初始化階段
執行靜態代碼塊的內容和給靜態變量賦值，以字節碼文件視角就是執行<clinit>方法
<clinit>()?方法特性
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自動生成：
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編譯器收集所有類變量賦值和靜態代碼塊
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按源代碼順序合并生成
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線程安全：
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JVM 保證只有一個線程執行初始化
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其他線程會阻塞等待完成
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父類優先：
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執行子類的?
<clinit>()?前 -
必須先執行父類的?
<clinit>()
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不會導致初始化
- 無靜態代碼塊且無靜態變量賦值語句。
- 有靜態變量的聲明，但是沒有賦值語句。
- 靜態變量的定義使用final關鍵字，這類變量會在準備階段直接初始化?。
- 直接訪問父類的靜態變量，不會觸發子類的初始化。
- 數組的創建不會導致數組中元素的類進行初始化。
初始化觸發條件（嚴格規定）
new?實例化對象訪問類的靜態變量（非 final 常量）
調用類的靜態方法
反射調用（Class.forName()）
初始化子類時（父類需先初始化）
JVM 啟動時的主類
MethodHandle 解析結果涉及靜態方法
使用階段
類的初始化之后，它就可以在程序中自由使用了。這包括創建實例、調用方法和訪問字段等操作。在這個階段，對象會被創建和操作，它們各自也會經歷自己的生命周期。
卸載階段
?在某些情況下，當一個類不再需要時，它會被卸載。類的卸載發生在垃圾收集的過程中，當確定某個類的Class對象不再被引用，且對應的ClassLoader實例也不再存在時，JVM就可能卸載這個類。但是，在常見的Java應用中，由于系統類加載器加載的類一直會被引用，所以這些類通常只有在JVM停止運行時才會被卸載。
面試題
說出一下代碼的運行結果：
public class Demo01 {public static void main(String[] args) {System.out.println(B02.a);}
}
class A02
{static int a=0;static{System.out.println("A02");a=1;}
}
class B02 extends A02{static{System.out.println("B02");a=2;}
}運行結果為A02 1? 原因是因為：訪問父類的靜態變量，只初始化父類。
public class Demo01 {public static void main(String[] args) {new B02();System.out.println(B02.a);}
}
class A02
{static int a=0;static{System.out.println("A02");a=1;}
}
class B02 extends A02{static{System.out.println("B02");a=2;}
}首先執行main方法，new了B02所以要初始化它，但是它是子類，所以要先初始化A02，首先給賦值為0然后打印出A02，在給a賦值1，在初始化B02，打印出B02，a賦值為2，然后打印出a的值2
運行結果是：A02 B02 2
public class test5 {public static void main(String[] args) {System.out.println("A");new test5();new test5();}public test5(){System.out.println("B");}{System.out.println("C");}static {System.out.println("D");}}- 先執行test5這個類的靜態代碼塊輸出D
- 在執行main方法打印A
- 在初始化test5，執行構造器方法和代碼塊方法，但是代碼塊先執行所以第一個new執行CB
- 第二個new執行CB
- 結果：DACBCB
以上面試題你都做對了嗎?
總結
? ? Java類的生命周期包括：加載（將字節碼加載到內存，生成Class對象）、連接（驗證字節碼、準備靜態變量內存并賦默認值、解析符號引用）、初始化（執行靜態代碼塊和賦值）、使用（創建實例、調用方法）、卸載（類不再使用時被回收）。按此順序完成從加載到銷毀的完整過程。
學習類的生命周期，能讓我們對java語言有一個更深的認識，也能讓我們在面試中多一點機會。
總之，類的生命周期從加載到卸載，經歷了多個階段，每個階段都有特定的任務和目標。理解類的生命周期有助于我們更好地理解和管理Java程序的運行機制。
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