JVM的生命周期

JVM规范系列断断续续已经写了半年，最近结合一些小伙伴们的建议进行了一次复盘，决定在写法上进行一些演进优化：

这次我们从宏观视角梳理JVM的生命周期。这是我JVM系列文章中的其中一篇，相对宏观，其它部分主要讲解JVM规范的局部细节：字节码分析、面向JVM的编译、方法调用与异常处理的底层原理、控制流程、运行时内存区域、数据类型等应有尽有。完整的JVM系列已发布在公众号：码神手记，也会陆续发布到InfoQ，想要尽快获取的朋友马上关注公众号吧！

01 启动

一切始于main方法！JVM通过触发一个初始类的加载而启动，这个初始类中应当包含main方法。JVM会调用main方法从而驱动后续所有的执行。在JVM的实现中，可以通过命令行参数指定初始类，也可以通过设置一个类加载器来指定初始类。

02 加载

关于类加载，我们使用4W+1H的方式进行理解：

What：加载什么？

加载的是用二进制形式表示的类，也就是编译后的字节码文件中的内容。

When：何时加载？

一个类被加载的时机分为两种：

Who：谁来加载？

负责加载工作的通常是类加载器，所有的类加载器都继承自ClassLoader抽象类，它定义了类加载器的基本行为和步骤，子类可以进行自己的定制。

类加载器有如下分类：

有一种特殊情况，当类型是数组时，将直接由虚拟机本身负责加载，数组中的组件类型依然由类加载器加载。

Where：加载到哪里去？

加载之后的类将会存放在方法区当中，当然这是JVM规范的规定，实际在实现JVM时会有所差异。比如：HotSpot虚拟机1.8版本（通常所说的JDK1.8）开始把方法区叫做MetaSpace。

How：如何加载？

类加载器可以自己完成对一个类的加载，也可以委托其它类加载器来加载。由此，出现了以下两个概念：

初始加载器和定义加载器并不一定是同一个。

这里涉及到另外一个问题：在运行时，如何区分一个类或接口？类或接口的区分并不仅仅通过名字，而是通过它的二进制名字和定义类加载器共同区分。

03 链接

链接是在加载之后执行的，是获取创建好的类或接口，将其与虚拟机运行时状态相结合的过程。

完整的链接过程包含以下三个步骤：

许多网文中提到：链接过程是解析符号引用，将其指向真实地址的过程。实际上这个解析是链接过程中的可选部分。JVM的实现者可以选择使用饿汉（eager）模式在这个阶段一次性全部解析，也可以使用懒汉（lazy）模式在使用时单独解析每个符号引用。 

04 初始化

初始化过程就是执行类或接口的初始化方法（）的过程。类在初始化之前，必须被链接，即：验证、准备且正常解析。

因为JVM是多线程的，类或接口的初始化需要谨慎的同步（采用等待-通知机制）。因为其它线程可能同时尝试初始化相同的类或接口，还可能递归地请求类或接口的初始化，递归会作为类或接口初始化的一部分。

在初始化的过程中，假设类对象已经被验证并准备好，类对象处于以下四种状态之一：

05 退出

JVM的退出有三种情况：

JNI是一个标准的编程接口，用于编写Java本地方法并将JVM嵌入到本地应用中。例如使用C/C++编写的程序调用JVM。