深入理解JVM：虚拟机类加载机制

　

概述

Java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、转换解析和初始化，最终形成可以被虚拟机直接使用的Java类型，这个过程被称作虚拟机的类加载机制。

• 运行时加载：类型的加载、连接和初始化过程都是在程序运行期间完成的；

类加载的时机

类的生命周期：加载（Loading）、验证（Verification）、准备（Preparation）、解析（Resolution）、初始化（Initialization）、使用（Using）和卸载（Unloading）；

• 其中验证、准备、解析三个部分统称为连接（Linking）。
• 加载、验证、准备、初始化和卸载这五个阶段的顺序是确定的，类型的加载过程必须按照这种顺序开始：

  只按序“开始”，而不一定按序“进行”或“完成”：这些阶段通常都是互相交叉地混合进行的，会在一个阶段执行的过程中调用、激活另一个阶段；

  而解析阶段则不一定：在某些情况下，解析可以在初始化阶段之后再开始，这是为了支持Java语言的运行时绑定特性（也称为动态绑定或晚期绑定）；

加载的时机：“《Java虚拟机规范》中并没有进行强制约束，这点可以交给虚拟机的具体实现来自由把握。”

但是对于初始化阶段，《Java虚拟机规范》则是严格规定了有且只有六种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”这四条字节码指令时，如果类型没有进行过初始化，则需要先触发其初始化阶段。能够生成这四条指令的典型Java代码场景有：
   • 使用new关键字实例化对象的时候。
   • 读取或设置一个类型的静态字段（被final修饰、已在编译期把结果放入常量池的静态字段除外）的时候。
   • 调用一个类型的静态方法的时候。
2. 使用“java.lang.reflect”包的方法对类型进行反射调用的时候，如果类型没有进行过初始化，则需要先触发其初始化。
3. 当初始化类的时候，如果发现其父类还没有进行过初始化，则需要先触发其父类的初始化。
4. 当虚拟机启动时，用户需要指定一个要执行的主类（包含main()方法的那个类），虚拟机会先初始化主类。
5. 当使用JDK 7新加入的动态语言支持时，如果一个“java.lang.invoke.MethodHandle”实例最后的解析结果为“REF_getStatic”、“REF_putStatic”、“REF_invokeStatic”、“REF_newInvokeSpecial”四种类型的方法句柄，并且这个方法句柄对应的类没有进行过初始化，则需要先触发其初始化。【？？？】
6. 当一个接口中定义了JDK 8新加入的默认方法（被default关键字修饰的接口方法）时，如果有这个接口的实现类发生了初始化，那该接口要在其之前被初始化。

• 除此之外，所有引用类型的方式都不会触发初始化，称为“被动引用”。