類加載子系統
類文件首先需要經過類加載子系統，進行加載，進類信息等加載到運行時數據區，生成Klass的實例。
在類加載子系統中有以下3個階段操作（廣義上的加載）：
- 加載階段
- Bootstrap ClassLoader：引導類加載器，主要加載JDK里面的核心類
- Extension ClassLoader：拓展類加載器
- Application ClassLoader：應用加載器
- 鏈接階段
- 驗證
- 鏈接
- 解析
- 初始化階段
如果加載的時候失敗了，則不會執行后面的鏈接等操作。
類加載子系統的作用：
- 類加載器子系統可以從本地文件或者網絡中加載Class文件，Class文件開頭有特定標識“CAFEBABY”（魔數）。
- 類加載器只負責將文件加載到運行時數據區，但是否可以運行，是執行引擎管的。
- 加載的類信息存放在方法區中，除了類信息以外，方法區還存放了運行時產量池信息，可能HIA包括字符串字面量和數字常量（這部分常量是Class文件中常量池部分的內存映射）。
譬如反編譯后，會產生常量信息，里面包括常量以及符號引用等：
類加載器ClassLoader的角色,以下面的People.class為例：
通過類信息實例，可以通過new 實例化對象，也可以通過getClassLoader()獲取類加載器，也可以通過實例getClass()獲取類信息實例。
- People.class 存在本地硬盤上，相當於一個模板，最終可以實例化出n個同一個類但是屬性不同的實例。
- People.class加載到JVM中，被稱為DNA元數據模板，存放在方法區，也就是類信息。類信息也是對象。
- 從.class文件，到加載到JVM中，稱為元數據模板，這個過程需要一個轉換工具，這個工具就是類加載器（Class Loader）。
加載（Loading）
此處的加載，指的是類加載過程中的第一個階段（環節），主要工作包括：
- 1.通過類的全限定名獲取定義此類的二進制字節流。
- 2.將這個二進制字節流所代表的靜態存儲結構轉化為方法區(JDK7以及之前叫永久代，JDK8之后成為元空間)的運行時數據結構。
- 3.在內存中生成一個該類的
java.lang.Class對象，作為方法區該類的各種數據的訪問入口，也就是類信息對象。
類的.class文件來源方式包括以下：
- 本地系統直接加載
- 網絡傳輸獲取
- 從zip壓縮包讀取
- 運行的時候計算生成，譬如動態代理技術
- 由其他文件生成，譬如場景：JSP
- 從加密文件中解密獲得
鏈接
鏈接階段又分為3個階段：
- 驗證：
- 目的是校驗安全和法，確保Class文件的字節流中包含信息符合當前虛擬機要求，保證加載的類的正確性，不會危害到虛擬機的安全。
- 主要包括4種驗證：
- 文件格式驗證(譬如文件開頭是"CAFEBABY")
- 元數據驗證
- 字節碼驗證
- 符號引用驗證
- 准備：
- 為類變量（static）分配內存並且設置該變量的默認初始值，即零值
- 不包含final修飾的static，因為final在編譯的時候已經分配了，准備階段會顯示初始化。
- 不會為實例變量分配初始化，類變量會分配在方法區，但是實例變量是跟隨對象一起分配在Java堆里面（一般情況）
- 解析：
- 將常量池的符號引用轉化成為直接引用的過程
- 事實上，解析操作往往會伴隨JVM在執行完初始化之后再執行
- 符號引用就是一組符號來描述所引用的目標，《Java虛擬機規范》的Class文件格式中，直接引用就是直接指向目標的指針，相對偏移量或者一個間接定位到目標的句柄。
- 解析這個階段，主要是針對類或者接口，字段，類方法，接口方法，方法類型等等，對應的常量池中的CONSTANT_Class_info,CONSTANT_Fieldred_info，CONSTANT_Methodref_info等。
初始化
初始化，就是執行類的構造器<clinit>()的過程，注意<clinit>()是類的構造器，不是對象的。<clinit>()是初始化類的，就是把類裝到JVM里的初始化，不是運行時對象的初始化。
<clinit>()這個方法不需要顯式定義，而是javac編譯器自動收集類中的所有變量的賦值動作，加上靜態代碼塊，合並成的一個方法。
<clinit>()中代碼的順序和我們在類文件寫的順序一致。
執行子類的<clinit>()方法之前，JVM會保證先執行其父類的<clinit>()，默認父類是Object。
仔細觀察上面的代碼，會發現，final的屬性，即使是static修飾的，在<clinit>()里面都不會存在，這是為什么呢？
這是因為final修飾的是常量，常量不會在初始化的時候執行賦值！！！常量在編譯的時候已經分配了，准備階段會顯示初始化。
如果我們將final去掉，就可以發現,去掉final修飾，字節碼就會加上該字段的賦值：（下面的ldc是指常量池的意思，從常量池編號為#6的地方，加載該常量）
虛擬機在初始化的時候，已經保證了類的<clinit>()方法，即使在多線程的環境下，也只會執行一次，其底層的邏輯就是默認同步加鎖了。
【作者簡介】：
秦懷，公眾號【秦懷雜貨店】作者，技術之路不在一時，山高水長，縱使緩慢，馳而不息。個人寫作方向：Java源碼解析，JDBC，Mybatis，Spring，redis，分布式，劍指Offer，LeetCode等，認真寫好每一篇文章，不喜歡標題黨，不喜歡花里胡哨，大多寫系列文章，不能保證我寫的都完全正確，但是我保證所寫的均經過實踐或者查找資料。遺漏或者錯誤之處，還望指正。
平日時間寶貴，只能使用晚上以及周末時間學習寫作，關注我，我們一起成長吧~