Java类的加载时机
简介
在了解Java类的加载时机之前，我们需要知道什么是类加载。类加载是指将类的字节码文件加载到内存中，并在内存中创建一个java.lang.Class对象，用来封装类在方法区内的数据结构。类的加载是Java虚拟机对类进行验证、准备、解析的过程，最终将类加载到内存中。
类加载的过程
类加载的过程可以分为以下几个步骤：
- 加载：查找并加载类的字节码文件到内存中。
- 验证：确保类的字节码文件符合Java虚拟机的规范，保证安全性。
- 准备：为类的静态变量分配内存，并设置默认初始值。
- 解析：将类的符号引用转换为直接引用，为虚拟机执行引擎准备好直接引用。
- 初始化：执行类的初始化方法，为类的静态变量赋值，执行静态代码块和静态成员变量的初始化。
下面我们分别对每个步骤进行详细说明。
1. 加载
加载阶段是类加载的第一步，它负责查找并加载类的字节码文件到内存中。类加载器根据类的名称来查找字节码文件，找到后将其读取到内存中，并生成对应的Class对象。
在Java中，类的加载由Java虚拟机完成。常见的类加载器有如下几种：
- 启动类加载器：负责加载Java核心类库，由C++编写。
- 扩展类加载器：负责加载Java扩展类库，由Java编写。
- 应用程序类加载器：负责加载应用程序的类，也叫系统类加载器。
代码示例：
Class.forName("com.example.MyClass");
2. 验证
验证阶段是类加载的第二步，它确保类的字节码文件符合Java虚拟机的规范，保证安全性。验证过程包括文件格式验证、元数据验证、字节码验证和符号引用验证。
代码示例：
无需手动执行验证阶段，由Java虚拟机自动完成。
3. 准备
准备阶段是类加载的第三步，它为类的静态变量分配内存，并设置默认初始值。这里需要注意的是，这里只是分配内存，并不会为静态变量赋值。
代码示例：
public class MyClass {
public static int count; // 在准备阶段，分配内存，并设置默认初始值0
}
4. 解析
解析阶段是类加载的第四步，它将类的符号引用转换为直接引用，为虚拟机执行引擎准备好直接引用。符号引用指的是在编译阶段通过符号引用指向的目标，而直接引用是可以直接指向目标的指针、偏移量或者直接内存地址。
代码示例：
无需手动执行解析阶段，由Java虚拟机自动完成。
5. 初始化
初始化阶段是类加载的最后一步，它执行类的初始化方法，为类的静态变量赋值，执行静态代码块和静态成员变量的初始化。在初始化阶段，Java虚拟机会确保一个类只被初始化一次。
代码示例：
public class MyClass {
public static int count;
static {
count = 100; // 静态代码块中为静态变量赋值
System.out.println("Static block executed");
}
}
总结
Java类的加载时机是一个重要的概念，它决定了类在何时被加载到内存中，并执行相应的操作。了解类加载的过程，对于理解Java的运行机制和调优都非常有帮助。在实际开发中，我们通常无需手动干预类加载的过程
