1、类的加载、连接和初始化  

类初始化通常包括加载、连接、初始化三个步骤。

（1）进程的结束

每当运行一个java程序时，将会启动一个java虚拟机进程，不管程序多么复杂，有多少线程，都在这个java虚拟机进程里。以下四种情况会使得该进程被终止——

• 程序运行到最后正常结束；
• 程序里遭遇了System.exit(),或者是Runtime.getRunTime().exit()代码；
• 程序执行中遇到了未捕获的异常或者错误；
• java所在平台强制结束了JVM进程；

当该进程结束，那么该进程在内存中的状态将会丢失，包括静态变量的值。

（2）类的加载

类的加载是指将类的class文件读入内存，并为之创建一个java.lang.class对象。

（3）类的连接

类的连接负责把类的二进制数据合并到JRE中，分为三个阶段——

• 验证：检验被加载的类是否有正确的内部结构；

• 准备：负责为类的静态Field分配内存，并设置默认初始值；
• 解析：将类的二进制数据中的符号应用替换成直接引用。

（4）类的初始化

类的初始化，主要就是对静态Field进行初始化。

2、类加载器

（1）类加载器简介

类加载器负责加载所有的类，系统为所有载入内存里的类都会生成一个java.lang.class对象；

同一个类只会被加载一次，在JVM中每一个不同的类都会有一个不同的类加载器负责。

类加载器在不包括用户自定义的加载器的情况下包括三层：

• Bootstrap Classloader根加载器；

• ExtensionClassloader扩展类加载器；

• System ClassLoader系统类加载器；

①根加载器，又称为引导或者原始加载器，负责加载java的核心类；

②扩展类加载器，负责加载JRE的扩展目录中JAR包的类；

③系统类加载器，又称为应用加载器，负责JVM启动时加载来自java命令的-classpath或者CLASSPATH环境变量所指定的JAR包和类路径。一般是程序运行的当前路径。所以其称为应用类加载器。

三个类加载器的顺序是：

      bootstrap classloader

               |

      extension classloader

               |

      system classloader

如果有用户自定义的类加载器，那么在系统加载器后，将会执行用户类加载器。

（2）自定义类加载器

如果我们需要在启动类加载时作一些特定需求的行为，那么就需要自定义类加载器了。

自定义ClassLoader需要继承ClassLoader抽象类，重写findClass方法，这个方法定义了ClassLoader查找class的方式。

主要可以扩展的方法有：

findClass         定义查找Class的方式

defineClass      将类文件字节码加载为jvm中的class

findResource   定义查找资源的方式

（3）类加载机制

JVM的类加载机制有以下三种：

• 全盘负责：

所谓全盘负责，即是当一个classloader加载一个Class的时候，这个Class所依赖的和引用的所有 Class也由这个classloader负责载入，除非是显式的使用另外一个classloader载入。

• 父类委托：

所谓父类委托，就是先让父类加载器先尝试加载该Class，当父类无法加载的时候，才是尝试从自己的类路径中去加载。JVM的ClassLoader采用的是树形结构，除了BootstrapClassLoader以外，每个ClassLoader都会有一个parentClassLoader，即父类加载器，用户自定义的ClassLoader默认的parendClassLoader是SystemClassLoader，当然你可以自己指定需要用哪一个ClassLoader的实例

• 缓存机制：

所谓缓存机制就是保证所有加载过的类都会被缓存，当程序中需要某个类时，会先从缓存区中搜查该类，当缓存区不存在该类对象时，系统才会读取该类的二进制文件。