寫在前面：2020年面試必備的Java後端進階面試題總結了一份複習指南在Github上，內容詳細，圖文並茂，有需要學習的朋友可以Star一下！
GitHub地址：https://github.com/abel-max/Java-Study-Note/tree/master
前言
不瞭解JVM的類加載機制你也可以coding,但是當你瞭解之後，可以讓你在coding的時候避免很多坑，本文將以一道常見的面試題去剖析一下。本文參考 深入理解Java虛擬機（第2版） 。
public class ClassLoadTest {
private static ClassLoadTest test = new ClassLoadTest();
static int x;
static int y = 0;
public ClassLoadTest() {
x++;
y++;
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println(test.x);
System.out.println(test.y);
}
}
這裏大家可以先猜測一下答案，可能結果會出乎你的意料~
類加載過程
先用一個圖簡單的描述一下類加載的這個過程
加載
這個過程相當於從本地或者網絡端去讀取一個字節流，然後將一些靜態儲存結構轉換成方法區中運行時期的數據，最後生成一個代表這個類的Class對象，作爲方法區訪問這個類的入口。
例如：
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咱們可以通過一個類的全限定名去加載類
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通過jar、war包去加載類
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通過http請求去第三方平臺上拉取指定的類來加載
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運行時計算生成，例如Cglib動態代理等等
針對上述例子，這裏是加載一個 ClassLoadTest.class 對象。
驗證
要理解這個環節並不是很難，一個東西要放到JVM上去運行，咱們肯定得對其進行一些過濾，不能啥都往上丟，這裏的驗證簡單的舉幾個例子:
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文件格式的驗證：
①是否以魔數0xCAFEBABE開頭；
②主次版本號是否在當前虛擬機處理範圍內；
③常量池中的常量是否有不被支持的常量類型等等。 -
元數據的驗證：
①這個類是否有父類；
②這個類的父類是否繼承了不被允許繼承的類(final修飾的類)；
③這個類不是抽象類，是否實現了所有接口中要實現的方法等等。 -
字節碼的驗證：
①保證跳轉指令不會跳轉到方法體以外的字節碼指令上；
②保證方法體中的類型轉換是有效的等等。 -
符號引用的驗證：
①能否通過類的全限定名去找到對應的類；
②符號引用中的類、字段、方法是否可以被當前類訪問等等。
準備過程
這個過程相當於給類變量分配內存並設置變量初始值的階段，這些變量所使用的內存都將在方法區中進行分配。
針對上述例子：
test = null;
x = 0;
y = 0;
注意：這裏有個特殊情況，如果該字段被 final 修飾，那麼在準備階段改字段就會被設置成咱們自定義的值。 public static final int value = 11 ,在準備階段就會直接賦值11，並不是該變量的初始值。
解析過程
將符號引用轉換成直接引用的過程。這裏有兩個名詞 符號引用 和 直接引用 。
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符號引用：符號引用與虛擬機的佈局無關，甚至引用的目標不一定加載到了內存中。符號可以是任何形式的字面量，只要使用時能夠準確的定位到目標即可。
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直接引用：直接引用可以直接指向目標的指針、相對偏移量或是一個能間接定位到目標的句柄。直接引用與虛擬機佈局有關，如果有了直接引用，那麼引用的目標必定已經在內存中存在。
而解析過程又會針對類、字段、方法進行解析，解析失敗則會拋出相應的異常。例如在解析時發現沒有訪問權限會拋出 java.lang.IllegalAccessException 異常，查詢不到引用字段會拋出 java.lang.NoSuchFieldException 異常，查詢不到方法會拋出 java.lang.NoSuchMethodException 異常等等。
初始化
在準備階段，變量已經賦值過系統要求的默認值，在初始化階段，則會根據程序制定的主觀計劃去初始化類變量和其他資源。這句話聽起來有些繞口，根據上述例子，實際上就是：
test = new ClassLoadTest();// x = 1;y =1
y = 0;
這個過程，由於 x 咱們自己並沒有去設定一個值，所以初始化階段它不會發生任何改變,但是 y 咱們有設定一個值0，所以最後造成最終結果爲 x = 1;y = 0 。
ps：在同一個類加載器下，一個類只會初始化一次。多個線程同時初始化一個類，只有一個線程能正常初始化，其他線程都會進行阻塞等待，直到活動線程執行初始化方法完畢。
總結
對於上面這個面試題，咱們用流程圖簡單的描述一下：
