什么是类的加载
类加载器（ClassLoader），在我们使用一个类之前，JVM需要先将该类的字节码文件（.class文件）从磁盘、网络或其他来源加载到内存中，并对字节码进行解析生成对应的Class对象，这就是类加载器的功能。我们可以利用类加载器，实现类的动态加载。
类加载器
- Bootstrap ClassLoader ：最顶层的加载类，主要加载核心类库，也就是我们环境变量下面
$JAVA_HOME$/jre/lib(或者通过参数-Xbootclasspath 指定)下的rt.jar、resources.jar、charsets.jar和class等。 - Ext ClassLoader ：扩展的类加载器，加载目录
$JAVA_HOME$/jre/lib/ext(或者通过参数-Djava.ext.dirs 指定)目录下的jar包和class文件。 - Appclass Loader：应用程序类加载器。 加载当前应用的classpath的所有类。
我们看到java为我们提供了三个类加载器，应用程序都是由这三种类加载器互相配合进行加载的，如果有必要，我们还可以加入自定义的类加载器
双亲委派机制
查看loadClass源码可以知道，一个类加载器加载一个类时，首先会把加载动作委派给他的父加载器，如果父加载器无法完成这个加载动作时才由该类加载器进行加载。由于类加载器会向上传递加载请求，所以一个类加载时，首先尝试加载它的肯定是启动类加载器（逐级向上传递请求，直到启动类加载器，它没有父加载器），之后根据是否能加载的结果逐级让子类加载器尝试加载，直到加载成功。
优势
- 采用双亲委派模式的类加载器具备了一种带有优先级的层次关系，通过这种层级关系可以避免类的重复加载，当父ClassLoader已经加载了该类时，就没有必要子ClassLoader再加载一次。
- 其次是考虑到安全因素，java核心api中定义类型不会被随意替换，假设通过网络传递一个名为java.lang.Integer的类，通过双亲委托模式传递到启动类加载器，而启动类加载器在核心Java API发现这个名字的类，发现该类已被加载，并不会重新加载网络传递的过来的java.lang.Integer，而直接返回已加载过的Integer.class，这样便可以防止核心API库被随意篡改。
类加载的过程
其中类加载的过程包括了加载、验证、准备、解析、初始化五个阶段。在这五个阶段中，加载、验证、准备和初始化这四个阶段发生的顺序是确定的，而解析阶段则不一定，它在某些情况下可以在初始化阶段之后开始。另外注意这里的几个阶段是按顺序开始，而不是按顺序进行或完成，因为这些阶段通常都是互相交叉地混合进行的，通常在一个阶段执行的过程中调用或激活另一个阶段。
加载
”加载“是”类加载”的第一个过程，在加载阶段，虚拟机主要完成三件事：
（1）通过一个类的全限定名来获取其定义的二进制字节流
（2）将这个字节流所代表的的静态存储结构转化为方法区的运行时数据结构
（3）在堆中生成一个代表这个类的Class对象，作为方法区中这些数据的访问入口。
相对于类加载的其他阶段而言，加载阶段是可控性最强的阶段，因为程序员可以使用系统的类加载器加载，还可以使用自己的类加载器加载。
验证
验证的主要作用就是确保被加载的类的正确性。也是连接阶段的第一步。说白了也就是我们加载好的.class文件不能对我们的虚拟机有危害，所以先检测验证一下。他主要是完成四个阶段的验证：
（1）文件格式的验证：验证.class文件字节流是否符合class文件的格式的规范，并且能够被当前版本的虚拟机处理。这里面主要对魔数、主版本号、常量池等等的校验（魔数、主版本号都是.class文件里面包含的数据信息、在这里可以不用理解）。
（2）元数据验证：主要是对字节码描述的信息进行语义分析，以保证其描述的信息符合java语言规范的要求，比如说验证这个类是不是有父类，类中的字段方法是不是和父类冲突等等。
（3）字节码验证：这是整个验证过程最复杂的阶段，主要是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。在元数据验证阶段对数据类型做出验证后，这个阶段主要对类的方法做出分析，保证类的方法在运行时不会做出危害虚拟机安全的事。
（4）符号引用验证：它是验证的最后一个阶段，发生在虚拟机将符号引用转化为直接引用的时候。主要是对类自身以外的信息进行校验。目的是确保解析动作能够完成。
对整个类加载机制而言，验证阶段是一个很重要但是非必需的阶段，如果我们的代码能够确保没有问题，那么我们就没有必要去验证，毕竟验证需要花费一定的的时间。当然我们可以使用-Xverfity:none来关闭大部分的验证。
准备
准备阶段主要为类变量分配内存并设置初始值。这些内存都在方法区分配。在这个阶段我们只需要注意两点就好了，也就是类变量和初始值两个关键词：
（1）类变量（static）会分配内存，但是实例变量不会，实例变量主要随着对象的实例化一块分配到java堆中，
（2）这里的初始值指的是数据类型默认值，而不是代码中被显示赋予的值。比如
public static int value = 1; //在这里准备阶段过后的value值为0，而不是1。赋值为1的动作在初始化阶段。
当然还有其他的默认值。
注意：在上面value是被static所修饰的准备阶段之后是0，但是如果同时被final和static修饰准备阶段之后就是1了。我们可以理解为static final在编译器就将结果放入调用它的类的常量池中了。
解析
解析阶段主要是虚拟机将常量池中的符号引用转化为直接引用的过程。什么是符号应用和直接引用呢？
- 符号引用：以一组符号来描述所引用的目标，可以是任何形式的字面量，只要是能无歧义的定位到目标就好。
- 直接引用：直接引用是可以指向目标的指针、相对偏移量或者是一个能直接或间接定位到目标的句柄。
解析动作主要针对类或接口、字段、类方法、接口方法、方法类型、方法句柄和调用点限定符7类符号引用进行。
例如
背景：张三是个大学生，每天没有固定的座位。我是个送外卖的
命令：我要给张三送餐
张三今天坐第一排第一列。就变成了：我要给第一排一列的人送餐。明天张三想坐第二排了，我不能老改命令吧。
类加载器就是在每次解析的时候，把张三（符号引用）替换成具体的座位（直接引用）。个人理解，仅供参考
初始化
这是类加载机制的最后一步，在这个阶段，java程序代码才开始真正执行。我们知道，在准备阶段已经为类变量赋过一次值。在初始化阶段，可以根据自己的需求来赋值了。
在初始化阶段，主要为类的静态变量赋予正确的初始值，JVM负责对类进行初始化，主要对类变量进行初始化。在Java中对类变量进行初始值设定有两种方式：
①声明类变量是指定初始值
②使用静态代码块为类变量指定初始值
JVM初始化步骤
1、假如这个类还没有被加载和连接，则程序先加载并连接该类
2、假如该类的直接父类还没有被初始化，则先初始化其直接父类
3、假如类中有初始化语句，则系统依次执行这些初始化语句
类初始化时机：只有当对类的主动使用的时候才会导致类的初始化，类的主动使用包括以下六种：
- 创建类的实例
- 访问类的静态变量 （除常量【 被final修辞的静态变量】） 原因:常量一种特殊的变量，因为编译器把他们当作值(value)而不是域(field)来对待。如果你的代码中用到了常量(constant variable)，编译器并不会生成字节码来从对象中载入域的值，而是直接把这个值插入到字节码中。这是一种很有用的优化，但是如果你需要改变final域的值那么每一块用到那个域的代码都需要重新编译。
- 访问类的静态方法
- 反射 如( Class.forName("my.xyz.Test") )
- 当初始化一个类时，发现其父类还未初始化，则先触发父类的初始化
- 虚拟机启动时，定义了main()方法的那个类先初始化
以上情况称为对一个类进行 “主动引用” ，除此种情况之外，均不会触发类的初始化，称为 “被动引用”
接口的加载过程与类的加载过程稍有不同。接口中不能使用static{}块。当一个接口在初始化时，并不要求其父接口全部都完成了初始化，只有真正在使用到父接口时（例如引用接口中定义的常量）才会初始化。
被动引用例子
- 子类调用父类的静态变量，子类不会被初始化。只有父类被初始化。对于静态字段，只有直接定义这个字段的类才会被初始化
- 通过数组定义来引用类，不会触发类的初始化
- 访问类的常量，不会初始化类
面试题
通过一道面试题加深印象吧，下面代码输出结果是什么？原文地址https://blog.youkuaiyun.com/samunbest/article/details/52801284
class SingleTon {
private static SingleTon singleTon = new SingleTon();
public static int count1;
public static int count2 = 0;
private SingleTon() {
count1++;
count2++;
}
public static SingleTon getInstance() {
return singleTon;
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
SingleTon singleTon = SingleTon.getInstance();
System.out.println("count1=" + singleTon.count1);
System.out.println("count2=" + singleTon.count2);
}
}Class.forName()和ClassLoader.loadClass
Class.forName(className)方法，内部实际调用的方法是 Class.forName0(String name, boolean initialize,ClassLoader loader,Class<?> caller);
boolean参数表示类是否需要初始化， Class.forName(className)默认是需要初始化。一旦初始化，就会触发目标对象的 static块代码执行，static参数也会初始化。
ClassLoader.loadClass(className)方法，内部实际调用的方法是 ClassLoader.loadClass(className,false);
boolean参数，表示目标对象是否进行连接，false表示不进行连接。由上面介绍可以，不进行连接意味着不进行包括初始化等一系列步骤，那么静态块和静态对象就不会得到执行
结论
- class.forName()除了将类的.class文件加载到JVM中之外，还会对类进行解释，执行类中的static块。
- ClassLoader就是将.class文件加载到JVM中，不会执行static中的内容,只有在newInstance才会去执行static块。
- Class.forName(name, initialize, loader)带参函数也可控制是否加载static块。并且只有调用了newInstance()方法才会调用构造函数，创建类的对象。
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