一步一步学JVM-类加载器

虚拟机把描述类的数据从Class文件加载到内存，并对数据进行校验、换换解析和初始化，最终形成可以被虚拟机直接使用的Java类型，这就是虚拟机的类加载机制。

类加载的时机

类从被加载到虚拟机内存开始，到卸载出内存为止，它的整个生命周期包括：加载、验证、准备、解析、初始化、使用和卸载七个阶段，其中验证、准备和解析3个部分统称为连接。

对于初始化阶段，虚拟机规范严格规定了有且只有5中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条字节码指令时，如果类没有进行过初始化，则需要先触发其初始化。生成这4条指令常见的代码场景是：使用new关键字实例化对象的时候、读取或设置一个类的静态字段（被final修饰、已在编译期把结果放入常量池静态字段除外）的时候，以及调用一个类的静态方法的时候。

2、  使用java.lang,.reflect包额方法对类进行反射调用的时候，如果类没有进行过初始化，则需要先触发其初始化。

3、  当初始化一个类的时候，如果其父类还没有初始化，则需要先触发其父类的初始化。

4、  当虚拟机启动时，用户需要制定一个要执行的主类，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PEF_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，则需要先触发其初始化。

以上这5中场景成为对一个类进行主动引用。初次之外，所有引用类的法师都不会触发其初始化，成为被动引用。

类加载的过程

加载

         “加载”是“类加载”过程的一个阶段，在加载阶段虚拟机需要完成以下3件事情

1、  通过一个类的全限定名来获取定义此类的二进制字节流

2、  将这个字节流所代表的静态存储结构转化为方法区的运行时数据结构

3、  在内存中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，作为方法区这个类的各种数据的访问入口。

验证

         验证是连接阶段的第一步，这一阶段的目的是为了确保Class文件的字节流中包含的信息符合当前虚拟机的要求，并且不会危害虚拟机自身的安全。

文件格式验证

验证字节流是否符合Class文件格式的规范，并且能被当前版本的虚拟机处理。

元数据验证

对类的元数据信息进行校验，保证不存在不符合Java语言规范的元数据信息。

字节码验证

通过数据流和控制流分析确定程序语义是合法的、符合逻辑的。这个阶段对类的方法体进行校验分析，保证被校验类的方法在运行时不会做出危害虚拟机安全的事件。

符号引用验证

这个阶段的校验发生在虚拟机将符号引用转化为直接引用的时候，这个转化动作将在连接的第三个阶段—解析阶段中发生。符号引用校验的目的是保证解析动作能正常执行。

 

准备

       准备阶段是正式为类变量分配内存并设置类变量初始值的阶段，这些变量所使用的内存都将在方法区中进行分配。这时候内进行内存分配的仅包括类变量（被static修饰的变量），而不包括实例变量，实例变量将会在对象实例化时随着对象一起分配在Java堆中。

解析

         解析阶段是虚拟机将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程。

初始化

         在准备阶段，变量已经赋过一次系统要求的初始值，而在初始化阶段，则根据程序员通过程序制定的主管计划去初始化类变量和其他资源。初始化阶段是执行类构造器<clinit>方法的过程。

类加载器