类的加载是指将类的.class文件中的二进制数据读入到内存中，将其放在运行时数据区的方法区，然后在Java堆中创建一个java.lang.Class对象(类也是对象)，用来封装类在方法区内的数据结构。
类加载的最终产物是位于堆中的Class对象，该Class对象封装了类在方法区内的数据结构，并且向开发者提供了访问方法区内的数据结构的接口。
类加载器不需要等到某个类被“首次主动使用”时再加载，JVM规范允许类加载器在预料某个类将要被使用的时候就预先加载，如果在预先加载的过程中遇到了.class文件缺失或存在错误，类加载器必须在程序首次主动使用该类时才报告错误，如果这个类一直没有被程序主动使用，那么类加载器就不会报告错误。
类加载过程
类的生命周期主要包含加载、验证、准备、解析、初始化、使用、卸载。
在加载过程中的五个阶段中，加载、验证、准备、初始化发生的顺序是一定的，而解析在某些情况下可以在初始化阶段之后执行。这是为了支持Java语言的运行时绑定。
另外需要注意的是：这几个阶段是按照顺序开始，而不是按照顺序进行或完成，因为这些阶段通常是相互交叉混合进行的，通常在一个阶段执行的过程中需要调用或激活另一个阶段。
加载
查找并加载类的二进制数据是类加载过程的第一个阶段，在这个阶段，虚拟机需要完成以下事情：
- 通过一个类的全限定名来获取其定义的二进制字节流
- 将这个字节流代表的静态存储结构转化成方法区的运行时数据结构
- 在Java堆中生成一个代表这个类的
java.lang.Class对象，作为对方法区中这些数据的访问入口
验证
验证是连接阶段的第一步，连接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要求，不会危害虚拟机自身的安全。
在验证阶段，主要是完成以下的校验动作：
文件格式验证
验证字节流是否符合Class文件格式的规范。例如：是否以OxCAFEBASE开头、主版本号是否在当前虚拟机的处理范围之内、常量池中的常量是否有不被支持的类型。
元数据校验
对字节码描述的信息进行语义分析，保证其描述的信息符合Java语言规范的要求；列如：这个类是否有父类，除了java.lang.Object
字节码验证
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。
符号引用验证
确保解析动作能正确执行
验证阶段是非常重要的，但不是必须的，它对程序运行期没有影响，如果所引用的类经过反复验证，那么可以考虑采用 -Xverifynone参数来关闭大部分的类验证措施，以缩短虚拟机类加载的时间。
准备
为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值
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，这些内存都将在方法区分配。
- 这个阶段进行内存分配的仅包括类变量(static)，不包括实例变量；实例变量会在对象实例化时随着实例一块分配在Java堆中。
- 这个阶段设置的初始值通常是数据类型的默认值，而不是在Java程序中被显式赋予的值。
- 如果是同时被final和static修饰的属性，这在准备阶段会被初始化为定义的值。
假设有一个变量public static int value = 3
那么变量value在准备阶段过后的初始值是0，而不是3，因为这个时候还没开始执行任何Java方法，把value赋值为3的public static指令是在程序编译后，存放在类构造器()方法中，所以value赋值为3的动作在初始化阶段才会执行。
解析
解析阶段是虚拟机将常量池内的符号引用替换成直接引用的过程。
解析动作主要是针对类或接口、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类符号类型进行，
- 符号引用：用一组符号描述目标，可以是任何字面量
- 直接引用：直接指向目标的指针、相对偏移量或一个间接定位到目标的句柄
初始化
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：
- 声明类变量是指定初始值
- 使用静态代码块为类变量指定初始值
初始化步骤
- 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
- 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
- 假如类中有初始化语句，则系统依次执行这些初始化语句
类初始化情况
- 使用new创建类的实例
- 第一次访问某个类或接口的静态变量，或者对静态变量赋值
- 第一次调用类的静态方法
- 使用反射加载类(Class.forName(“xxx.xxx”))
- 初始化某个类的子类，其父类也会被初始化
- Java虚拟机启动的时候标明启动的类(Java Test)，直接使用
java.exe运行某个主类。
类加载器
JVM预定义了三种类加载器，当一个JVM启动的时候，Java会默认使用类加载器进行类加载。
- 启动类加载器:负责加载存放在
JDK\jre\lib下或被-Xbootclasspath指定路径中的类库。 - 扩展类加载器:负责加载
JDK\jre\lib\ext或由java.ext.dirs系统变量指定的路径中的所有类库。 - 引用类加载器:负责加载用户类路径（ClassPath）所指定的类。程序默认的类加载器。
注：父类加载器并不是通过继承关系实现的，而是采用组合的方式
启动类加载器是C++实现，属于虚拟机的一部分；其他类加载器都是由启动类加载器加载到内存中的。
类加载机制
- 全盘负责：当一个类加载器负责加载某个Class时，该Class所依赖的和引用的其他Class也将由该类加载器负责载入，除非显示使用另外一个类加载器来载入
- 双亲委派：先让父类加载器试图加载该类，只有在父类加载器无法加载该类时才尝试从自己的类路径中加载该类
- 缓存机制：缓存机制将会保证所有加载过的Class都会被缓存，当程序中需要使用某个Class时，类加载器先从缓存区寻找该Class，只有缓存区不存在，系统才会读取该类对应的二进制数据，并将其转换成Class对象，存入缓存区。这就是为什么修改了Class后，必须重启JVM，程序的修改才会生效
类加载方式
- 命令行启动应用时候由JVM初始化加载
- 通过Class.forName()方法动态加载
- 通过ClassLoader.loadClass()方法动态加载
双亲委派模型
双亲委派模型的工作流程是：如果一个类加载器收到了类加载的请求，它首先不会自己去尝试加载这个类，而是把请求委托给父加载器去完成，依次向上，因此，所有的类加载请求最终都应该被传递到顶层的启动类加载器中，只有当父加载器在它的搜索范围中没有找到所需的类时，即无法完成该加载，子加载器才会尝试自己去加载该类。