1. JVM类装载

类装载（Class Loading）是Java虚拟机（JVM）将类的字节码文件（.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JVM直接使用的Java类型的过程。

这是Java程序运行的基础机制，也是实现Java"一次编写，到处运行"特性的关键环节。

类装载的核心目标是：

将类的二进制数据读入内存
将静态存储结构转换为运行时数据结构
生成对应的Class对象作为访问入口
确保加载的类安全有效

2. 类装载的生命周期

类从加载到虚拟机中开始，直到卸载为止，它的整个生命周期包括了:加载、验证、准备、解析、初始化、使用和卸载这7个阶段。

其中，验证、准备和解析这三个部分统称为连接(linking)

1. 加载（Loading）

任务：查找并加载类的二进制数据
过程：
- 通过类的全限定名获取类的二进制字节流
- 将字节流代表的静态存储结构转换为方法区的运行时数据结构
- 在堆中生成一个代表该类的Class对象，作为方法区数据的访问入口
特点：
- 数组类由JVM直接创建，不通过类加载器
- 非数组类的加载可以通过内置或自定义的类加载器完成

2. 验证（Verification）

目的：确保Class文件的字节流符合JVM规范，不会危害虚拟机安全
验证内容：
- 文件格式验证（魔数、版本号等）
- 元数据验证（语义分析）
- 字节码验证（程序逻辑验证）
- 符号引用验证（常量池中的引用检查）

3. 准备（Preparation）

任务：为类变量分配内存并设置初始值
特点：
- 只分配类变量（static变量），不包括实例变量
- 初始值通常是数据类型的零值（如0、0L、null、false等）
- 对final static常量会直接赋程序指定的值

4. 解析（Resolution）

任务：将常量池中的符号引用替换为直接引用
解析类型：
- 类或接口的解析
- 字段解析
- 方法解析
- 接口方法解析
特点：
- 解析可能在初始化之后才进行（动态绑定）
- 如果解析失败会抛出NoSuchMethodError等错误

5. 初始化（Initialization）

任务：执行类构造器<clinit>()方法
过程：
- 按顺序执行静态变量赋值和静态代码块
- 保证父类的<clinit>()先于子类执行
- 接口的<clinit>()不需要先执行父接口的
触发条件（以下情况必须立即初始化）：
1. 使用new、getstatic、putstatic或invokestatic指令时
2. 反射调用类时
3. 初始化子类发现父类未初始化时
4. 虚拟机启动时指定的主类
5. 使用动态语言支持时相关方法句柄对应的类未初始化

<clinit>()方法详解

<clinit>()是Java编译器自动生成的类构造器方法（Class Constructor Method），它负责执行类的初始化工作。这个特殊的方法名称中的"clinit"是"class initialization"的缩写。

自动生成：

由编译器自动收集类中的所有静态变量赋值语句和静态代码块（static{}块）合并产生

如果没有静态变量赋值或静态代码块，编译器不会生成<clinit>()方法

执行顺序：

父类的<clinit>()先于子类执行

静态变量和静态代码块按源代码中的出现顺序执行

接口的<clinit>()不需要先执行父接口的（除非使用父接口的变量）

线程安全：

JVM会保证一个类的<clinit>()方法在多线程环境下被正确地加锁同步

如果一个线程正在执行<clinit>()，其他线程会阻塞等待

6. 使用（Using）

类完成初始化后进入使用阶段
可以创建实例、调用方法、访问字段等

7. 卸载（Unloading）

条件：
- 类的所有实例都已被回收
- 加载该类的ClassLoader已被回收
- 对应的Class对象没有被引用
特点：
- 由JVM的垃圾回收器完成
- 卸载通常发生在方法区（元空间）垃圾回收时
- 由启动类加载器加载的类通常不会被卸载

3. 总结

类装载的执行过程？

加载：查找和导入class文件
验证：保证加载类的准确性
准备：为类变量分配内存并设置类变量初始值
解析：把类中的符号引用转换为直接引用
初始化：对类的静态变量，静态代码块执行初始化操作
使用：JVM 开始从入口方法开始执行用户的程序代码
卸载：当用户程序代码执行完毕后，JM便开始销毁创建的Class对象。