寫在前面
關於Java類載入機制一至有沒辦法說的痛苦。因為當初我在學習這方面的內容時，多多少少有一些懵逼，所以這次的文章，將盡可能的把概念性的東西轉化成容易理解的內容，所以希望各位看到文章的童鞋可以有所收穫~
#正文開始
第一步，先讓我們們看一段程式碼：
public class Main {
static{
System.out.println("我是靜態程式碼塊");
}
{
System.out.println("我是例項程式碼塊");
}
public static void main(String[] args) {
Main main1=new Main();
Main main2=new Main();
}
}
複製程式碼各位小夥伴，這段程式碼run起來之後會是什麼樣的結構？這裡就不賣關子了，直接貼結果。
OK，如果小夥伴們，知道這個結果，並且也理解這個結果，那麼接下來的內容就可以跳過啦。如果有疑問的話，那就讓我們帶著這個答案，往下看，內容很少，。重在理解~
Java類載入機制
先看一下概念
虛擬機器把描述類的資料從class檔案載入到記憶體，並對資料進行校驗、轉換解析和初始化，最終形成可以被虛擬機器直接使用的Java型別，這就是虛擬機器的類載入機制。（來源《深入理解Java虛擬機器.第二版》以下簡稱為深入JVM）
概念總是枯燥的，讓我們開始對這個概念進行一些便於理解的分析和梳理。
梳理
1、載入
首先是載入階段：此階段是Java將位元組碼（.class檔案）資料從不同的資料來源（我們的jar檔案、class 檔案，甚至是網路資料來源等；只要結構正確即可）讀取到JVM中，並對映為JVM認可的資料結構(Class 物件，可以理解成就是java.lang.Class) 。 按照《深入JVM》的描述，這個過程有三步（有部分用詞的加工）：
- 1、通過一個類的全限定名來獲取定義此類的二進位制位元組流。（也就是先通過路徑找到這個類的.class檔案）
- 2、將這個.class位元組流所代表的的程式碼結構轉化為方法區的執行時資料結構。（可以理解為此時已經在虛擬機器中成了能夠被識別的程式碼結構）
- 3、在記憶體生成能夠代表這個類的java.lang.Class物件，作為方法區這個類的各種資料的入口。（這裡很不好理解，我對此的理解是：雖然程式碼結構已經存在，但是我們沒有辦法直接去使用。因此這裡抽象出了java.lang.Class物件作為方位.class檔案位元組碼的介面。）
在這裡，我曾經有些疑惑那就是位元組碼和二進位制檔案。其實都是.class檔案，我們簡單編譯一下上述的Main.java
首先我們移動到Main所在的目錄，編譯並檢視.class的位元組碼。
Tips：載入階段，我們可以自定義類載入器，去實現自己的類載入過程。
2、連線
連線和載入過程是交叉進行的，也就是說載入階段沒有完成，連線階段可能就已經開始了。
第二階段是連線 ，這是核心的步驟，簡單說是把原始的類定義資訊平滑地轉化入JVM執行的過程中。這裡可進一步細分為三個步驟:
- 1、驗證 ：這是虛擬機器安全的重要保障，JVM 需要核驗位元組資訊是符合Java虛擬機器規範的，驗證階段有可能觸發更多class的載入。
- 2、準備：建立類或介面中的靜態變數,並初始化靜態變數的初始值。這裡的初始化重點在於分配所需要的記憶體空間，不會進行賦值，也就是說這裡初始化的值是預設值，比如
public static int value = 666，此時的value等於0，而非666。而真正的賦值操作在初始化階段。 - 3、解析：在這一步會將常量池中的符號引用(symbolic reference)替換為直接引用。這段很短的文字我理解了很久，因為它包含了大量的概念：常量池、符號引用、直接引用。接下來逐條解釋：
常量池：常量池裡除了String物件，final型別的常量，還有符號引用。 符號引用：用於描述位元組碼檔案中各欄位，各方法、各介面等。我是這麼理解的：如果欄位、方法都是想象想要旅遊的遊客的話，那麼符號引用就是旅遊公司，但是旅遊公司只負責收錢組織遊客，他們不負責真正帶遊客出去玩，真正帶他們去玩的是導遊（直接引用）。也就是說符號引用就是一個能夠代表所有欄位、方法的這麼一個角色。 直接引用：直接引用想到於能夠找到對應記憶體地址的角色，也就是上述例子中的導遊。
PS：不知道這麼解釋能不能理解解析的過程，如果還是迷糊，可以檢視知乎大佬對此的專業回答：https://www.zhihu.com/question/30300585
3、初始化
最後是初始化階段 , 這一步開始執行靜態欄位賦值的動作，靜態初始化塊內的邏輯，編譯器在編譯階段就已經把該執行的程式碼邏輯整理好了，這裡需要注意的是：父類的初始化邏輯優先於子類的邏輯。
這裡有一個細節需要注意：靜態程式碼塊中只能訪問到定義在靜態程式碼塊之前的變數。如果此靜態變數在靜態程式碼塊後邊，那麼靜態程式碼塊裡只能對其賦值，不可訪問：
載入結束
一直走到這，我們的類正式載入完畢，也是生成了我們對應的Class物件。但是請留意,這裡還沒有涉及到類的例項化，也就是說此時還沒有開始new操作。
當執行new的時候，而且類已經經歷過載入，那麼才會執行對應的例項化，比如分配記憶體，執行程式碼塊，構造方法之類的（如果有父類要先對應執行這些內容）。
觸發類載入的操作
- new關鍵字；get/set一個static變數（final、在編譯期進入常量池的靜態欄位除外）；呼叫static方法。
- 使用反射，如果此類沒有被載入會先進行載入操作。
- main方法對應的類，會在JVM啟動是載入。
- 使用一些動態代理方式時。
雙親委派機制
關於雙親委派機制，MDove的文章說的簡單明瞭，其實就是一張圖：
用《深入JVM》的話，解釋一下： 雙親委派模型的工作過程：如果一個類載入器收到了一個類的載入請求時，首先它不會自己去嘗試載入這個類，而是把這個請求委派給父類載入器去完成，每一個層級的類載入器都是如此。因此所有的載入請求最終都應該傳送到頂層的啟動類載入器中，只有當父載入器反饋自己無法完成這個載入請求時，子載入器才會嘗試自己去載入。
尾聲
關於類載入的的梳理，到此就結束了，不知道各位小夥伴們有沒有理解呢？如果小夥伴們有自己的理解，或者文中有不當之處，歡迎評論區留言~此致敬禮！
我是一個應屆生，最近和朋友們維護了一個公眾號，內容是我們在從應屆生過渡到開發這一路所踩過的坑，已經我們一步步學習的記錄，如果感興趣的朋友可以關注一下，一同加油~
