Java类加载机制
1：类的加载时机
类从被加载到虚拟机内存到移除虚拟机内存后，其生命周期经过过一下7个过程，加载loading，验证verfication，准备preparetion，解析resolution，初始化initaltion，使用using，卸载outloading。其中必须要经过阶段有5个，是加载loading，验证verfication，准备preparetion，初始化initaltion，卸载outloading且这5中操作的顺序是固定的。如下图所示：
JVM对类的加载的时机没有硬性要求，而对初始化做出了极为苛刻的要求，当且仅当一下5中情况下会初始化类，如下表：
| 类初始化的操作 | 具体情况说明 | 备注 |
| new，getstatic，putstatic，ivokerstatic | new实例化对象，读取或者设置一个类的静态字段以及体条用类的静态方法 | 对应的操作都会进行类的初始化操作 |
| Java.lang.reflect | 使用反射方法读类进行反射操作时，若没有进行初始化则会进行初始化。 | |
| 当初始化一个类时，若父类还没初始化 | 初始化该类之前，会先初始化没有初始化的父类 | |
| JVM启动后，初始化主类 | 包括main方法的类被被称为主类 | |
| java.langinvoke.MethodHandle | 解析结果为：REF_getstatic,REF_putstatic |
JVM中硬性规定，当且仅当这5种方法会进行类初始化.
1.1：测试1
测试1通过引用子类的静态变量（有父类继承来的），则只会初始化父类，而子类不会初始化。测试程序如下。
public class FanXing{ public static void main(String[] args) throws InterruptedException { System.out.println(SubClass.value); } } class SuperClass{ static{ System.out.println("SuperClass initial!"); } public static int value =88; } class SubClass extends SuperClass{ static{ System.out.println("SubClass initial!"); } }
运行结果：SuperClass initial 88我们可以知道，通过方位静态变量的操作只会初始化定义该静态方法的类，即只有父类被初始化，至于子类有没有加载，验证，准别则根据JVM规范种并没有明确，与虚拟机有关。
1.2：测试2
通过数组来定义引用类，不会触发初始化操作。
public class FanXing{ public static void main(String[] args) throws InterruptedException { //System.out.println(SubClass.value); SubClass[] s = new SubClass[10]; } }
接着使用上面的SuperClass和SubClass类，运行发先，不会出发初始化操作。可知创建引用类的数据引用（不放进去实例）是不会触发类的初始化动作的！
1.3：测试3
class Noinitialion{
static{
System.out.println("初始化阶段");
;
public static final int value = 88;
} public class FanXing{ public static void main(String[] args) throws InterruptedException { //System.out.println(SubClass.value); System.out.println(Noinitialion.value); } }
我们发现通过调用Noinitaltion类中的静态方法并未触发该类的初始化，这是因为final修饰的static的变量进入FanXing的方法区的常量池，所以在两个类的class文件之间不会有任何接口的存在，指向！
上面介绍的是类的加载过程，相比于类，接口的加载过程有一些区别，那就是上面触发初始化的要使用子类，必须保证父类也被初始化了！然而，在接口中，不需要先初始化父接口，当使用到该父接口时，才初始化父接口！
2：类的加载过程
这里主要讲解Java虚拟机中类加载的过程包括：加载，验证，准备，解析和初始化的具体动作。
2.1：加载
该阶段组要的事情有以下三个；
- 通过该类的全限定名来获得该类的字节流。
- 将这个静态的字节流转化为方法区的数据结构。
- 在内存中生产一个Java.lang.Class类的实例（虽然是对象但是在hotspot中是在方法区中），作为方法区这个类的数据结构的入口。
其中针对第一点JVM并没有规定类的字节流来源，所在有大量的研发人员这里进行了创造如以下：
ZIP中加载类字节流；网络中获取，运行算计算动态代理计数；数据库和其他文件读入。
针对第三点：是在内存中创建一个对应的Class类的实例对象，但是并没有明确是放在Java堆当中，在HotSpot虚拟机中Class对象比较特殊，虽然是对象，但是放在方法区中。
2.2：验证
验证是连接的第一阶段，目的是保证加载的字节流符合JVM的要求，不会损害JVM的工作。因为Class文件是字节码文件，甚至你用文本编译器写的字节码文件都可以被加载到JVM中，所以这个如果不进行验证，很有可能损害JVM的系统，造成崩溃，验证是一种JVM自我保护的手段。
- 文件格式验证
- 元数据验证
- 字节码验证
- 符号引用验证
2.3：准备
该阶段正式为类变量在方法去分配内存同时配置初始值，只为static变量的类变量来分配内存和初始化，实例变量随着对象的实例化在堆里分配内存，public staic int value = 123;在准备阶段，该值是0，这里初始化值指的是默认值，把value赋值123的putstatic指令，被程序编译后放在类的构造器中clint方法中，所以value 赋值123操作会在类初始化阶段中完成赋值。数据的默认值如下 表所示；这里是指一般情况，当遇到final修饰的sitatic变量时，这一步也会直接初始化为final赋值的值！
2.4：解析
解析过程是将虚拟机的常量池的符号引用替换为直接引用的过程，在Class文件中CONSTANT_Class_info，CONSTANT_Fieldref_info，
CONSTANT_Methodref_info，等类型的常量出现，同时还包含静态连接，将该类中要用到的一些类加载进来。
2.5：初始化
初始化阶段是类加载过程的最后一步，到这一步才开始真正的执行类中的代码。在前面的准备节点，所有的类变量都已经被值了默认值，而在初始化阶段，则按照用户的意图进行初始化一些变量和资源，换句话说就是执行类的<clinit>方法的过程。
下面介绍clinit方法特点：
- 该方法会自动的收集，类变量的初始化语句，和静态代码库的赋值语句，并按照在Class文件的前后顺序进行整合。
- 该方法与类的构造器之间的区别是，不需要显示调用父类的clinit方法，JVM保证子类的clinit方法运行之前，父类的clinit方法一定运行了，
- 由于父类的clinit方法先执行，所有父类的静态代码快，类变量一定是比子类更早的执行的。
- clinit方法对类和接口来说不是必须的，当代码中么有静态代码块和类变量时，编译器可以为其不生产clinit方法。
- 虚拟机会保证在多线程下clinit方法是同步的，会自动的上锁。
2.6：卸载
什么时候才能卸载一个类尼？当且仅当该类没有任何用处的是时候，才会被回收。一般至少要满足下面三个条件的。
- 该类的所以实例对象都已经被回收了，也就是Java堆中不存在该类任何实例。
- 加载该类的ClassLoader也已经被回收了。
- 该类对象的java.lang.Class对象在任何地方都没有引用了，也就是说无法在任何地方通过反射访问该类的方法。
满足，上面三个条件就可以对类进行回收，这里说的仅仅是可以，而不是一定！
3：类的加载器
类加载器是加载类的工具。同时类加载器和该类的class的全限定名共同确定类的唯一。本质上，加载器就是找到类的位置
3.1：启动类加载器Bootstrap ClassLoader
负责加载jre核心类库，如jre目标下的rt.jar和charsets.jar等等。启动类加载器使用C语言编写地本地方法。
3.2：其他类加载器
3.2.1：拓展类加载器Extention ClassLoader
负责jre拓展部ext中的jar类包的中类的加载。
3.2.2：系统类加载器Apllication ClassLoader
负责ClassPath路径下的类包的加载器。
3.2.3：用户自定义类加载器User ClassLoader
负责加载用户自定义路径下的类包加载。
3.3：双亲委托机制
流程如上图所示：
- 类加载器收到类加载地请求。
- 把这个加载请求向上委托，一直到启动类加载器，直到启动类加载器加载该类。
- 如果启动类加载器使用findClass发现无法加载，则抛出异常，通知子加载器加载，如果能加载则直接加载。
