1.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。

2.类加载的时机

类的生命周期：加载、验证、准备、解析、初始化、使用和卸载七个阶段，其中验证、准备、解析三部分统称为连接。

3.类加载的过程（加载、验证、准备、解析和初始化）

3.1 加载

在加载阶段，Java虚拟机需要完成哪些事情？

1）通过一个类的全限定名来获取定义此类的二进制字节流。

2）将这个字节流所代表的静态存储结构转化为方法区的运行时数据结构。

3）在内存中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，作为方法区这个类的各种数据的访问入口。

3.2 验证

验证是连接阶段的第一步，这一阶段的目的是确保Class文件的字节流中包含的信息符合《Java虚拟机规范》的全部约束要求，保证这些信息被当作代码运行后不会危害虚拟机自身的安全。

3.2.1 文件格式验证

第一阶段要验证字节流是否符合Class文件格式的规范，并且能被当前版本的虚拟机处理。

这一阶段包含的验证点有哪些？

·是否以魔数0xCAFEBABE开头。

·主、次版本号是否在当前Java虚拟机接受范围之内。

·常量池的常量中是否有不被支持的常量类型（检查常量tag标志）。

·指向常量的各种索引值中是否有指向不存在的常量或不符合类型的常量。

·CONSTANT_Utf8_info型的常量中是否有不符合UTF-8编码的数据。

·Class文件中各个部分及文件本身是否有被删除的或附加的其他信息。

3.2.2 元数据验证

第二阶段是对字节码描述的信息进行语义分析，以保证其描述的信息符合《Java语言规范》的要求，保证不存在与《Java语言规范》定义相悖的元数据信息。

这一阶段的验证点有哪些呢？

·这个类是否有父类（除了java.lang.Object之外，所有的类都应当有父类）。

·这个类的父类是否继承了不允许被继承的类（被final修饰的类）。

·如果这个类不是抽象类，是否实现了其父类或接口之中要求实现的所有方法。

·类中的字段、方法是否与父类产生矛盾（例如覆盖了父类的final字段，或者出现不符合规则的方法重载，例如方法参数都一致，但返回值类型却不同等）。

3.2.3 字节码验证

第三阶段是整个验证过程中最复杂的一个阶段，主要目的是通过数据流分析和控制流分析，确定程序语义是合法的、符合逻辑的。对类的方法体（Class文件中的Code属性）进行校验分析，保证被校验类的方法在运行时不会做出危害虚拟机安全的行为。

这一阶段的验证点有哪些呢？

·保证任意时刻操作数栈的数据类型与指令代码序列都能配合工作。

·保证任何跳转指令都不会跳转到方法体以外的字节码指令上。

·保证方法体中的类型转换总是有效的。

3.2.4 符号引用验证

最后一个阶段的校验行为发生在虚拟机将符号引用转化为直接引用的时候，这个转化动作将在连接的第三阶段——解析阶段中发生。符号引用验证可以看作是对类自身以外（常量池中的各种符号引用）的各类信息进行匹配性校验，通俗来说就是，该类是否缺少或者被禁止访问它依赖的某些外部类、方法、字段等资源。确保解析行为能正常执行。

这一阶段的校验内容有哪些呢？

·符号引用中通过字符串描述的全限定名是否能找到对应的类。

·在指定类中是否存在符合方法的字段描述符及简单名称所描述的方法和字段。

·符号引用中的类、字段、方法的可访问性（private、protected、public、package）是否可被当前类访问。

3.3 准备

准备阶段是正式为类中定义的变量（即静态变量，被static修饰的变量）分配内存并设置类变量初始值的阶段 。

3.4 解析

解析阶段是Java虚拟机将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程。

都是包括哪些解析呢？

1）类或接口的解析 2）字段解析 3）方法解析 4）接口方法解析

3.5 初始化

初始化阶段，Java虚拟机才真正开始执行类中编写的Java程序代码，将主导权移交给应用程序。进行准备阶段时，变量已经赋过一次系统要求的初始零值，而在初始化阶段，则会根据程序员通过程序编码制定的主观计划去初始化类变量和其他资源。

4.类加载器

4.1 类与类加载器

类加载器虽然只用于实现类的加载动作。对于任意一个类，都必须由加载它的类加载器和这个类本身一起共同确立其在Java虚拟机中的唯一性，每一个类加载器，都拥有一个独立的类名称空间。通俗的讲就是比较两个类是否相等。

4.2 双亲委派模型

JVM存在的两种不同类加载器：一种是启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）,另一种是其他所有的类加载器。都由Java语言实现，独立存在于虚拟机外部，并且全部继承抽象类java.lang.ClassLoader。这些类加载器之间的协作关系“通常”会如下所示。

启动类加载器<------扩展类加载器<------应用程序类加载器<-------自定义类加载器

那双亲委派模型的工作过程究竟是怎样的呢？

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，而是把这个请求委派给父类加载器去完成，每一个层次的类加载器都是如此，因此所有的加载请求最终都应该传送到最顶层的启动类加载器中，只有当父加载器反馈自己无法完成这个加载请求（它的搜索范围中没有找到所需的类）时，子加载器才会尝试自己去完成加载。

5.java模块化系统

Java模块化系统（Java Platform Module System，JPMS）是对Java技术的一次重要升级，为了能够实现模块化的关键目标——可配置的封装隔离机制，Java虚拟机对类加载架构也做出了相应的变动调整，才使模块化系统得以顺利地运作。

Java的模块化都包含哪些内容呢？

·依赖其他模块的列表。

·导出的包列表，即其他模块可以使用的列表。

·开放的包列表，即其他模块可反射访问模块的列表。

·使用的服务列表。

·提供服务的实现列表。