java如何加载类

JAVA如何加载类

Java加载类的过程主要包括：类的加载、类的链接以及类的初始化。这个过程中涉及到了类加载器（ClassLoader），其主要职责就是将class文件中的二进制数据读入到内存中，将其放在运行时数据区的Method Area内，然后在堆区创建一个java.lang.Class对象，用来封装在Method Area内的数据结构。类的加载是一个相对复杂的过程，包括了类的加载、验证、准备、解析和初始化五个阶段。下面，将对这个过程进行详细的解析。

一、类的加载

类的加载是指把类的.class文件中的数据读入到内存中，通常是创建一个字节数组读入.class文件，然后产生与所加载类对应的Class对象。这个过程由类加载器完成。类的加载是类的生命周期的第一步，Java的类加载机制是动态的，即在程序运行时加载需要的类。

1. 类加载器

Java的类加载器是一个重要的Java运行时系统组件，宇宙是负责加载类的。类加载器采用了双亲委派模型，即除了顶层的启动类加载器外，其它的类加载器都有自己的父类加载器。类加载器之间的父子关系一般不会以继承的关系实现，而是以组合关系复用父加载器的代码。

2. 类的加载过程

类的加载过程分为三个步骤：加载、链接和初始化。加载是类加载的第一阶段，在这个阶段会将.class文件的二进制数据读取到内存中，然后通过解析.class文件中的信息来创建对应的Class对象。链接阶段主要进行验证、准备和解析三个步骤，验证是为了确保被加载的类的正确性，准备则是为类的静态变量分配内存并初始化默认值，解析则是将符号引用转为直接引用。初始化则是为类的静态变量赋予正确的初始值。

二、类的链接

类的链接是把类的二进制数据合并到JRE中，使之能够执行的过程。链接过程主要包括验证、准备和解析三个阶段。

1. 验证

验证是链接过程的第一步，这一步主要是为了确保被加载类的正确性和安全性。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四个阶段。

2. 准备

准备阶段是为类的静态变量分配内存并初始化默认值。这些内存都将在方法区中进行分配。

3. 解析

解析阶段是JVM将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程。解析阶段可能会发生在初始化阶段之后，这是为了支持Java的动态绑定。

三、类的初始化

类的初始化是类加载的最后一步，主要是对类的静态变量进行初始化。Java程序对类的使用方式可以分为两种：主动使用和被动使用。只有当对类的主动使用时才会导致类的初始化。

1. 主动使用

主动使用包括创建类的实例、调用类的静态方法、使用类或接口的静态字段等等。

2. 被动使用

被动使用就是所有非主动使用的方式，例如通过数组定义来引用类、通过类字面常量来引用类等等。

类的加载、链接和初始化过程都是由Java虚拟机来负责的，这个过程是Java程序运行的基础。理解了这个过程，对于理解Java程序的运行原理有着重要的意义。