深入理解JVM：Java类加载机制

Java类加载机制

类加载器的任务是根据类的全限定名来读取此类的二进制字节流（字节码文件）到 JVM 中，然后转换成一个与目标类对象的java.lang.Class 对象的实例。

类加载的时机

• 隐式加载 new 创建类的实例,
• 显式加载：loaderClass,forName等
• 访问类的静态变量，或者为静态变量赋值
• 调用类的静态方法
• 使用反射方式创建某个类或者接口对象的Class对象。
• 初始化某个类的子类
• 直接使用java.exe命令来运行某个主类

类加载的过程

我们编写的java文件都是保存着业务逻辑代码。java编译器将 .java 文件编译成扩展名为 .class 的文件。.class 文件中保存着java转换后，虚拟机将要执行的指令。当需要某个类的时候，java虚拟机会加载 .class 文件，并创建对应的class对象，将class文件加载到虚拟机的内存，这个过程被称为类的加载。

加载

类加载过程的一个阶段，ClassLoader通过一个类的完全限定名查找此类字节码文件，并利用字节码文件创建一个class对象。

验证

目的在于确保class文件的字节流中包含信息符合当前虚拟机要求，不会危害虚拟机自身的安全，主要包括四种验证：文件格式的验证，元数据的验证，字节码验证，符号引用验证。

准备

为类变量（static修饰的字段变量）分配内存并且设置该类变量的初始值，（如static int i = 5 这里只是将 i 赋值为0，在初始化的阶段再把 i 赋值为5)，这里不包含final修饰的static ，因为final在编译的时候就已经分配了。这里不会为实例变量（普通的类属性如public int a;）分配初始化，类变量(静态变量)会分配在方法区中，实例变量会随着对象分配到Java堆中。

解析

这里主要的任务是把常量池中的符号引用替换成直接引用

初始化

类的初始化主要是初始化静态成员变量。这里是类记载的最后阶段，如果该类具有父类就进行对父类进行初始化，执行其静态代码块和静态初始化成员变量。（前面已经对static 初始化了默认值，这里我们对它进行赋值）

public class Person{
　　public static String name="张三";
　　public static int age;
　　static{
       age=20;
　　　　System.out.println("初始化age");
　　}
　　public static String address;
　　static{
　　　　address="北京市";
　　　　age=34;
　　}
　　public static void main(String[] args) {
         System.out.println(name);
         System.out.println(age);
         System.out.println(address);
   }
}

当java源代码转换成一个class文件后，其转换成类似下面的代码：

public class Person{
　　public static String name;
　　public static int age;
　　public static String address;
　　static{
　　　　name="张三";
　　　　age=20;
　　　　System.out.println("初始化age");
　　　　address="北京市";
　　　　age=34;
　　}
　　public static void main(String[] args) {
        System.out.println(name);
        System.out.println(age);
		System.out.println(address);
   }
}

forName和loaderClass区别

• Class.forName()得到的class是已经初始化完成的。
• Classloader.loaderClass得到的class是还没有链接（验证，准备，解析三个过程被称为链接）的。