1、什么是類的加載

類的加載指的是將類的.class文件中的二進制數據讀入到內存中，將其放在運行時數據區(qū)的方法區(qū)內，然后在堆區(qū)創(chuàng)建一個java.lang.Class對象，用來封裝類在方法區(qū)內的數據結構。類的加載的最終產品是位于堆區(qū)中的Class對象，Class對象封裝了類在方法區(qū)內的數據結構，并且向Java程序員提供了訪問方法區(qū)內的數據結構的接口。

類加載器并不需要等到某個類被“首次主動使用”時再加載它，JVM規(guī)范允許類加載器在預料某個類將要被使用時就預先加載它，如果在預先加載的過程中遇到了.class文件缺失或存在錯誤，類加載器必須在程序首次主動使用該類時才報告錯誤（LinkageError錯誤）如果這個類一直沒有被程序主動使用，那么類加載器就不會報告錯誤

加載.class文件的方式

從本地系統(tǒng)中直接加載

通過網絡下載.class文件

從zip，jar等歸檔文件中加載.class文件

從專有數據庫中提取.class文件

將Java源文件動態(tài)編譯為.class文件

2、類的生命周期

其中類加載的過程包括了加載、驗證、準備、解析、初始化五個階段。在這五個階段中，加載、驗證、準備和初始化這四個階段發(fā)生的順序是確定的，而解析階段則不一定，它在某些情況下可以在初始化階段之后開始，這是為了支持Java語言的運行時綁定（也成為動態(tài)綁定或晚期綁定）。另外注意這里的幾個階段是按順序開始，而不是按順序進行或完成，因為這些階段通常都是互相交叉地混合進行的，通常在一個階段執(zhí)行的過程中調用或激活另一個階段。

加載

查找并加載類的二進制數據加載時類加載過程的第一個階段，在加載階段，虛擬機需要完成以下三件事情：

通過一個類的全限定名來獲取其定義的二進制字節(jié)流。

將這個字節(jié)流所代表的靜態(tài)存儲結構轉化為方法區(qū)的運行時數據結構。

在Java堆中生成一個代表這個類的java.lang.Class對象，作為對方法區(qū)中這些數據的訪問入口。

相對于類加載的其他階段而言，加載階段（準確地說，是加載階段獲取類的二進制字節(jié)流的動作）是可控性最強的階段，因為開發(fā)人員既可以使用系統(tǒng)提供的類加載器來完成加載，也可以自定義自己的類加載器來完成加載。

加載階段完成后，虛擬機外部的二進制字節(jié)流就按照虛擬機所需的格式存儲在方法區(qū)之中，而且在Java堆中也創(chuàng)建一個java.lang.Class類的對象，這樣便可以通過該對象訪問方法區(qū)中的這些數據。

連接

驗證：確保被加載的類的正確性

驗證是連接階段的第一步，這一階段的目的是為了確保Class文件的字節(jié)流中包含的信息符合當前虛擬機的要求，并且不會危害虛擬機自身的安全。驗證階段大致會完成4個階段的檢驗動作：

文件格式驗證：驗證字節(jié)流是否符合Class文件格式的規(guī)范；例如：是否以0xCAFEBABE開頭、主次版本號是否在當前虛擬機的處理范圍之內、常量池中的常量是否有不被支持的類型。

元數據驗證：對字節(jié)碼描述的信息進行語義分析（注意：對比javac編譯階段的語義分析），以保證其描述的信息符合Java語言規(guī)范的要求；例如：這個類是否有父類，除了java.lang.Object之外。

字節(jié)碼驗證：通過數據流和控制流分析，確定程序語義是合法的、符合邏輯的。

符號引用驗證：確保解析動作能正確執(zhí)行。

驗證階段是非常重要的，但不是必須的，它對程序運行期沒有影響，如果所引用的類經過反復驗證，那么可以考慮采用-Xverifynone參數來關閉大部分的類驗證措施，以縮短虛擬機類加載的時間。

準備：為類的靜態(tài)變量分配內存，并將其初始化為默認值

準備階段是正式為類變量分配內存并設置類變量初始值的階段，這些內存都將在方法區(qū)中分配。對于該階段有以下幾點需要注意：

1、這時候進行內存分配的僅包括類變量（static），而不包括實例變量，實例變量會在對象實例化時隨著對象一塊分配在Java堆中。

2、這里所設置的初始值通常情況下是數據類型默認的零值（如0、0L、null、false等），而不是被在Java代碼中被顯式地賦予的值。

假設一個類變量的定義為：public static int value=3；

那么變量value在準備階段過后的初始值為0，而不是3，因為這時候尚未開始執(zhí)行任何Java方法，而把value賦值為3的public static指令是在程序編譯后，存放于類構造器<clinit>（）方法之中的，所以把value賦值為3的動作將在初始化階段才會執(zhí)行。

這里還需要注意如下幾點：

對基本數據類型來說，對于類變量（static）和全局變量，如果不顯式地對其賦值而直接使用，則系統(tǒng)會為其賦予默認的零值，而對于局部變量來說，在使用前必須顯式地為其賦值，否則編譯時不通過。對于同時被static和final修飾的常量，必須在聲明的時候就為其顯式地賦值，否則編譯時不通過；而只被final修飾的常量則既可以在聲明時顯式地為其賦值，也可以在類初始化時顯式地為其賦值，總之，在使用前必須為其顯式地賦值，系統(tǒng)不會為其賦予默認零值。對于引用數據類型reference來說，如數組引用、對象引用等，如果沒有對其進行顯式地賦值而直接使用，系統(tǒng)都會為其賦予默認的零值，即null。如果在數組初始化時沒有對數組中的各元素賦值，那么其中的元素將根據對應的數據類型而被賦予默認的零值。

3、如果類字段的字段屬性表中存在ConstantValue屬性，即同時被final和static修飾，那么在準備階段變量value就會被初始化為ConstValue屬性所指定的值。

假設上面的類變量value被定義為：public static final int value=3；

編譯時Javac將會為value生成ConstantValue屬性，在準備階段虛擬機就會根據ConstantValue的設置將value賦值為3。我們可以理解為static final常量在編譯期就將其結果放入了調用它的類的常量池中

解析：把類中的符號引用轉換為直接引用

解析階段是虛擬機將常量池內的符號引用替換為直接引用的過程，解析動作主要針對類或接口、字段、類方法、接口方法、方法類型、方法句柄和調用點限定符7類符號引用進行。符號引用就是一組符號來描述目標，可以是任何字面量。

直接引用就是直接指向目標的指針、相對偏移量或一個間接定位到目標的句柄。

以上就是動力節(jié)點java培訓機構的小編針對“Java進階教程之JVM的類加載機制”的內容進行的回答，希望對大家有所幫助，如有疑問，請在線咨詢，有專業(yè)老師隨時為你服務。