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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：

前面的文章都是在讲解JVM规范的局部内容，这次我们从宏观视角梳理JVM的生命周期，话不多说，进入正题！

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。

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：

1. 启动类：当前类被指定为初始类，那么JVM在启动时会首先对其进行加载。
2. 引用：一个正要被加载的类直接或间接引用了当前类，比如：方法调用、字段访问、反射调用、继承、接口实现。

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：

1. 引导类加载器：用于加载标准的二进制形式的字节码文件。在HotSpot虚拟中还有扩展类加载、应用类加载器，这是HotSpot虚拟机在实现JVM规范时的扩展。
2. 自定义类加载器：可以根据需求自由发挥，加载来自网络、加密文件或者动态生成的字节码文件。

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：

1. 发起加载的加载器被称为被加载类的初始加载器。
2. 实际完成加载的加载器被称为被加载类的定义加载器。

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。

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：

1. 验证：验证字节码结构是否正确，是否符合约束条件。
2. 准备：创建静态字段并设置默认值，默认值与类型相关，比如：int类型的默认值是0，Integer等引用类型的默认值是null。
3. 解析：确认符号引用指向的真实地址。任何指令的执行都需要对符号引用进行解析，也包括本地方法的调用。

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。

初始化

初始化过程就是执行类或接口的初始化方法（<clinit>）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：

JVM的退出

JVM的退出有三种情况：

1. System或Runtime类的exit方法，这是非强制的退出方式，所有子线程都执行完成后才会退出。
2. Runtime类的halt方法，这是强制性的退出方式，立即退出。
3. JNI（Java Native Interface）规范指出：当使用JNI 调用API加载或卸载JVM时会终止正在运行的JVM。

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。