当一个 Java 项目在 JVM 中启动时，整个过程可以分为以下几个关键阶段：
- 启动 JVM 进程
当你执行 java HelloWorld 命令时，操作系统会创建一个新的进程，并启动 JVM 实例。这个过程由 java 可执行文件（位于 `$JAVA_HOME/bin/java`）触发，它负责加载 JVM 的本地库（如 libjvm.so 或 jvm.dll），并初始化 JVM 的运行环境。
- 初始化 JVM 运行时环境
JVM 启动后会进行一系列初始化操作，包括：
– 解析命令行参数（如 -Xmx、-jar 等）。
– 设置系统属性（如 java.home、user.dir 等）。
– 初始化内存分配器、日志系统、诊断子系统等。
- 加载核心类库
JVM 会加载核心类库，例如 java.lang.Object、java.lang.String 等，这些类由启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）加载。这些类是 JVM 运行的基础。
- 类加载器系统初始化
JVM 初始化类加载器系统，包括：
– 启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）
– 扩展类加载器（Extension ClassLoader）
– 应用程序类加载器（Application ClassLoader）。
- 加载主类
JVM 会根据命令行参数找到包含 main 方法的类（例如 HelloWorld），并使用应用程序类加载器加载该类。加载过程遵循“双亲委派模型”，即类加载器首先委托其父类加载器加载，只有在父类加载器无法加载时，才由当前类加载器尝试加载。
- 类加载与链接
类加载器加载 .class 文件后，JVM 会执行类加载的连接阶段，包括：
– 验证（Verification）：确保类文件符合 JVM 规范，防止恶意代码。
– 准备（Preparation）：为类的静态变量分配内存并设置默认值（如 int 默认为 0）。
– 解析（Resolution）：将常量池中的符号引用解析为直接引用。
- 类初始化
在类加载的最后阶段，JVM 会执行类的初始化（Initialization）。这包括：
– 执行静态代码块（static {}）。
– 为静态变量赋值。
– 初始化类的父类，确保父类先于子类被初始化。
- 执行 main 方法
JVM 执行 main 方法。此时会创建主线程，并将 main 方法的栈帧推入线程栈中。JVM 会解释执行 main 方法中的字节码，或者通过 JIT 编译器将其编译为本地代码以提升性能。
- 运行时执行
在 main 方法执行过程中，JVM 会持续管理内存（垃圾回收）、线程调度、异常处理等。如果程序中使用了本地方法（native 方法），JVM 会通过 JNI 调用本地代码。
10. 程序结束
当 main 方法执行完毕或程序通过 System.exit() 退出时，JVM 会执行清理工作，包括：
– 执行 shutdown hook。
– 释放内存资源。
– 终止 JVM 进程。
总结
一个 Java 项目从启动到执行，经历了 JVM 启动、类加载、链接、初始化、执行 main 方法以及运行时管理等多个阶段。整个过程由 JVM 的类加载机制、执行引擎、内存管理等核心组件协同完成。
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如需更深入理解每个阶段的细节，可参考类加载机制、JVM 内存模型等进一步内容。
参考资料
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[19] 【JVM教程】这绝对是你看过的最好的JVM教程完整版全集,整整8小时(建议收藏) – 哔哩哔哩
[20] 【Java虚拟机】这绝对是你看过的最好的JVM实战教程,整整6小时(建议收藏) – 哔哩哔哩
[21] 【Java虚拟机】这绝对是你看过的最好的JVM实战教程,整整6小时(建议收藏) – 哔哩哔哩
[22] 黑马JVM全套视频教程-基础篇-11-启动类加载器 – 黑马程序员
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[25] 深入解析:深入理解JVM 之 JVM工作流程 – 博客园
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[35] JVM:JAVA类加载 – 哔哩哔哩
[36] 【JVM】JAVA类加载 – 哔哩哔哩
[37] 21.JVM中类的加载机制介绍 – 哔哩哔哩
[38] jvm02.面试官问:JVM如何加载一个java类? – 知乎
[39] 用Java从0手写出Java虚拟机是什么体验?JVM是怎么加载类、分配内存、执行指令的?手写讲透所有底层机制!面试官直接当场加分! – 哔哩哔哩
