在 Java 措辞中，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，这种策略虽然会令类加载时轻微增加一些性能开销，但是会为 Java 运用程序供应高度的灵巧性，Java 里天生可以动态扩展的措辞特性便是依赖运行期动态加载和连接这个特点实现的。
类加载的机遇
类从被加载到虚拟机内存中开始，到卸载出内存为止，它的全体生命周期包括：加载、验证、准备、解析、初始化、利用和卸载。个中验证、准备、解析 3 个部分统称为连接，这 7 个阶段的发生顺序如图：
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加载、验证、准备、初始化这几个部分会按部就班的开始，解析阶段可能会涌如今初始化之后。把稳这里的按部就班不是顺序实行，常日会在一个阶段调用激活另一个阶段。
那什么时候开始加载呢？不知道，虚拟机没有规定，但是却规定了初始化的机遇（这时，肯定已经加载了），有且只有以下 5 种情形必须对类进行初始化。
1 碰着 new, getstatic, putstatic, 或 invokestatic 这 4 条字节码指令时。对应的场景是利用 new 新建工具，读取或设置一个类的静态属性的时候，调用一个类的静态方法的时候。
2 利用 java.lang.reflect 包的方法对类进行反射调用的时候。
3 当初始化一个类的时候，首先初始化该类的父类。
4 当虚拟机启动时，虚拟机会先初始化包含 main 函数的主类。
5 当利用 JDK1.7 的动态措辞支持时，如果一个 java.lang.invoke.MethodHandle 实例末了的解析结果 REF_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，则须要先触发其初始化。
下面是几个觉得像是初始化，但实际没有初始化的场景。
1 通过子类引用父类的静态字段，不会导致子类初始化。
2 通过数组定义来引用类，不会触发此类的初始化。
3 常量在编译阶段会存入调用类的常量池中，实质上没有引用到定义常量的类，因此不会触发定义常量的类的初始化。
接口的初始化和类的初始化条件险些一样，有差别的便是第 3 点，类哀求父类必须先初始化，而接口并不哀求其父接口全部完成了初始化，只有在真正利用到父类接口的时候才会初始化。
类加载的过程详解：加载、验证、准备、解析和初始化。
加载
在加载阶段，虚拟机须要完成 3 件事情。
1 通过一个类的全限定名来获取此类的二进制字节流。
2 将这个字节流所代表的静态存储转化为方法区的运行时数据构造。
3 在内存中天生一个代表这个类的 Class 工具。
我们通过什么样的办法获取类的二进制字节流是不受掌握的，可以是 JSP，ZIP，JAR，网络，实时打算等办法。
对付非数组类的加载，我们也可以自定义类加载器来完成，即重写一个类加载器的 loadClass() 方法。
数组类本身不通过类加载器创建，它是由 Java 虚拟机直接创建的。但是数据类和类加载器仍旧有密切关系，由于数组类的元素类型终极是要靠类加载器去创建。
加载之后的数据都以虚拟机定义的构造存储在方法区，Class 工具也放在方法区中，作为访问方法区的入口。
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哀求，并且不会危害虚拟机自身的安全。
Class 文件可以由其他的措辞天生，乃至可以我们自己编写，所以为了避免恶意波坏，必须要验证 Class 文件，这一阶段也是比较繁芜的阶段，须要非常严谨的态度，内部太多大致可以分为 4 个部分。
1 文件格式验证
是否以魔数OXCAFEBABE 开头。主次版本号是否在当前虚拟机处理范围之内。常量池中的常量是否有不被支持的常量类型（检讨常量的 tag 标志）CONSTANT_Utf8_info 型的常量中是否有不符合 UTF8 编码的数据。等等
这个阶段的校验都是对字节流层面的验证，有非常多的校验，没有写出来而已，经由文件格式验证之后，就把字节流精确解析并存储在方法区之内，后面的校验都是基于方法区的存储构造进行的。
2 元数据验证
这个类是否有父类。这个类的父类是否继续了不许可被继续的类（被 final 润色）。如果这个类不是抽象类，是否实现了父类或接口中哀求实现的方法。类中的字段，方法，是否与父类产生抵牾。
这个阶段的校验紧张目的是对类的元数据信息进行语义检讨，担保不存在不合符 Java 措辞规范的元数据信息。
3 字节码验证
紧张目的是通过数据流和掌握流剖析，确定程序语义是合法的，符合逻辑的。其余便是校验类中的方法体，担保方法在运行时不会做出危害虚拟机安全的事宜。
4 符号引用验证
通过全限定名是否能找到对应的类。方法或是字段的名称。符合引用中的类、字段、方法（看权限掌握符）是否可以被当前类访问。
如果无法通过符号引用验证，那么可能会发生如下非常， java.lang.NoSuchFileError, java.lang.NoSuchMethodError。这个校验发生在虚拟机将符号引用转化为直接引用的时候，这个转化动作将在解析阶段中发生。（开始韶光顺序的，不一定要等考验全部结束才进入下一阶段）。
此外，验证阶段虽然很主要，但不是必须的，若是代码已经被反复利用和验证过，那么可以考虑利用 -Xverify:none 参数来关闭大部分的类验证方法，以缩短虚拟机类加载的韶光。
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，这些变量所利用的内存都将在方法区中进行分配。这个阶段中有两个随意马虎稠浊的观点须要强调一下。首先，这时候进行内存分配的只是类变量，而不包括实例变量，实例变量会在工具实例化时随着工具一起分配在 Java 堆中。
其次，这里所说的初始值常日情形下是数据的零值。假设定义 public static int value = 23，那么在准备阶段 value 的值是 0 ，而不是 23 。由于这时候还没有开始实行任何 Java 方法。把 value 赋值为 23 的 putstatic 指令是程序被编译后，存放在类布局器 () 方法之中，以是把 value 赋值为 23 的动作将在初始化阶段才会实行。
意外是这样的，如果类字段的字段属性表中存在 ConstantValue，就赋值为 ConstantValue 的值。例如：public static final int value = 23，编译时 javac 将会为 value 天生 ContantValue 属性，在准备阶段虚拟机就会根据 ConstantValue 的设置将 value 赋值为 23。
解析
解析阶段是虚拟机将常量池内的符合引用更换为直接引用的过程，符合引用在 Class 文件中有明确的定义，以 CONSTANT_Class_info、CONSTANT_Fieldref_info 等形式涌现，而直接引用即是指针，可以直接定位到目标或是目标的句柄。
符合引用与虚拟机实现的内存布局无关，引用的目标也不一定已经加载到内存中。各种虚拟机实现的内存布局可能不相同，但是他们的符号引用必须是同等的，由于这是 Java 虚拟机规范中定义的 Class 文件的格式。
直接引用和虚拟机实现的内存布局干系，同一个符号引用在不同虚拟机实例上翻译出来的直接引用一样平常不会相同，如果有了直接引用，那引用的目标必定已经在内存中存在。
虚拟机中没有规定解析发生的详细韶光，只是解释了要在 16 个指令（略）之前解析，以是虚拟机实现可以根据须要来判断到底是在类被加载器加载时就对常量池中的符号引用进行解析，还是等到一个符号引用将要被利用前才去解析它。
同一个符号引用当然可以被多次解析，若是一个符号引用第一次被解析，后面就不须要重复解析，有一个例外，当碰着的指令是 invokedynamic 时，会重新解析符号引用。
初始化
类初始化阶段是类加载过程的末了一步，前面的类加载过程中，除了在加载阶段用户可以通过自定义类加载器参与之外，别的动作完备由虚拟机主导和掌握。到了初始化阶段，才真正开始实行类中定义的 Java 代码。
在准备阶段，变量已经赋值过一次系统哀求的初始值，而在初始化阶段，则根据程序员自己设置的变量赋值。初始化阶段是实行类布局器() 方法的过程。
末了说说() 方法天生的细节，这部分和开拓还是很贴近的。
1 () 方法是由编译器自动网络类中的所有类变量的赋值动作和静态语句块中的语句合并产生的，编译器网络的顺序是由语句在源文件中涌现的前后顺序决定的，静态语句块中只能访问定义在它之前的变量，定义在它后面的变量，可以赋值，但是不能访问。
2 () 方法与类的布局函数 () 方法不同，它不须要显示地调用父类布局器，虚拟机会担保在子类() 方法实行之前，父类的() 方法已经实行完毕。因此在虚拟机中第一个被实行的() 方法肯定是 Object 的。
3 () 方法对类或接口来说不是必需的，如果一个类中没有静态语句块也没有对变量赋值的操作，那么编译器不为这个类天生() 方法。
4 接口中不能利用静态语句块，但仍旧有变量初始化的操作，因此接口与类一样都会天生 () 方法。但接口与类不同的是，接口不须要首先实行父类的() 方法。只有当用到父类中的变量时，父接口才会初始化。其余，接口的实现类在初始化时也一样不会实行接口的() 方法。
5 虚拟机会担保一个类的() 方法在多线程中被精确的加锁，同步，如果多个线程同时去初始化一个类，那么只会有一个线程去实行这个类的() 方法，其它线程被壅塞。
其余便是在同一个类加载器下，() 方法只会被实行一次，也便是说一个类型只会被初始化一次。
