虚拟机类加载机制

提问环节

1. 为什么需要加载？
2. 加载的时机是什么时候？
3. 加载的过程有哪些步骤？完成了哪些工作？

阅读《深入理解Java虚拟机》后的分析

Q：为什么需要加载？
A：Class文件中描述的各种信息，最终都需要加载到虚拟机中之后才能允许和使用。

Q：加载的时机是什么时候？
A：在程序运行期间进行。

Q：加载的过程有哪些步骤？
A：类从被加载到虚拟机内存中开始，到写在出内存为止，它的整个生命周期包括：加载（Loading)、验证（Verification)、准备（Preparation)、解析（Resolution)、初始化（Initialization)、使用（Using)和卸载（Unloading）7个阶段。其中验证、准备、解析3个部分统称为连接（Linking)。

类的生命周期.png

Q：那在上述过程中的第一个阶段“加载”什么时候被触发呢？
A：Java虚拟机规范中并没有进行强制约束，这点可以交给虚拟机的具体实现来自由把握。但是对于初始化阶段，虚拟机规范则是严格规定了有且只有5种情况必须立即对类进行“初始化”（而加载、验证、准备自然需要在此之前开始）：

1. 遇到new、getstatic、putstatic或invokestatic这4个字节码指令时，如果类没有进行过初始化，则需要先触发其初始化；
2. 使用java.lang.reflect包的方法对类进行反射调用的时候；
3. 初始化一个类的时候，如果发现其父类还没有进行过初始化；
4. 当虚拟机启动时，用户需要指定一个要执行的主类（包含main()方法的那个类），虚拟机会先初始化这个主类；
5. 当使用JDK1.7的动态语言支持时，如果一个java.lang.invoke.MethodHandle实例最后的解析结果REF_getStatic、REF_putStatic、REF_invokeStatic的方法句柄，并且这个方法句柄所对应的类没有进行过初始化。