类加载过程是 Java 虚拟机 (JVM) 将 Java 代码编译后的字节码文件加载到内存中，并进行解析和验证，最终使程序能够运行的关键步骤。
- 类加载过程：加载->连接->初始化。
- 连接过程又可分为三步：验证->准备->解析。
1. 加载（Loading）
将字节码文件读入内存，并将其转换为 JVM 能够识别的 Class 对象。
这个过程通常涉及以下几个步骤：
- 查找：JVM根据类的全名（包括包名）查找相应的字节码文件（.class文件）。这可以从本地文件系统、网络或其他资源中获取。
- 读取：找到字节码文件后，JVM会将其读取到内存中。
- 解析：将字节码中的符号引用（如类名、方法名、字段名等）转换为直接引用。这一过程通常在后续步骤中进行。
2.验证 (Verification)
检查字节码文件的合法性和安全性，确保其符合 JVM 规范，防止恶意代码攻击。
- 文件格式验证：检查字节码文件的格式是否正确。
- 字节码验证：确保字节码符合Java语言的语法和语义规则，例如，确保方法的调用和字段的访问是合法的。
- 类型验证：检查类的继承关系和类型兼容性，确保类型安全。
3. 准备（Preparation）
在准备阶段，JVM会为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值（如0、null等）。此时，类的静态变量会被分配到方法区（Method Area）。
4. 解析（Resolution）
解析（Resolution）是将符号引用转换为直接引用的过程。
主要是将字节码中的符号引用（如类名、方法名和字段名）转换为在内存中实际指向这些元素的地址。这一过程确保了在运行时能够正确地访问和调用类、方法和字段。
符号引用和直接引用
- 符号引用：
- 符号引用是指在字节码中以字符串形式表示的类、方法或字段的名称。
- 例如，类B的符号引用可能是字符串"B"，而方法display的符号引用可能是字符串"display"。
- 直接引用：
- 直接引用是指在内存中实际的地址或指针，指向类、方法或字段的具体实现。直接引用允许JVM快速访问这些元素，而无需再次查找。
示例
class A {
void methodB() {
B b = new B(); // 这里需要解析B类
b.display(); // 这里需要解析display方法
}
}
class B {
void display() {
System.out.println("Hello from B");
}
}- 当
methodB被调用时，JVM首先会解析类B，找到它在内存中的地址。 - 然后，在调用
b.display()时，JVM会解析display方法，找到该方法在内存中的地址。
5. 初始化（Initialization）
初始化阶段是类加载过程的最后一步。在这一阶段，JVM会执行类的初始化代码，包括静态变量的初始化和静态代码块的执行。初始化过程遵循以下规则：
- 静态变量初始化：根据在类中定义的顺序，初始化所有静态变量。
- 静态代码块执行：执行类中的所有静态代码块。
6. 使用（Using）
类加载完成后，JVM可以使用该类进行实例化、方法调用等操作。此时，类的生命周期开始，JVM可以根据需要创建类的实例并调用其方法。
7. 卸载（Unloading）
在某些情况下，当类不再被使用时，JVM会将其从内存中卸载。卸载过程通常由垃圾回收机制管理，以释放内存资源。
卸载类需要满足 3 个要求:
- 该类的所有的实例对象都已被 GC，也就是说堆不存在该类的实例对象。
- 该类没有在其他任何地方被引用
- 该类的类加载器的实例已被 GC
所以，在 JVM 生命周期内，由 jvm 自带的类加载器加载的类是不会被卸载的。但是由我们自定义的类加载器加载的类是可能被卸载的。
参考：类加载过程详解 | JavaGuide
