JVM 架构图
类加载时机
生命周期
验证、准备、解析 3 个阶段统称为连接。
加载、验证、准备、初始化和卸载这 5 个阶段的顺序是确定的，类的加载过程必须按照这种顺序按部就班地开始（注意是“开始”，而不是“进行”或“完成”），而解析阶段则不一定：它在某些情况下可以在初始化后再开始，这是为了支持 Java 语言的运行时绑定。（初始化再解析，支持动态绑定）
即
类加载过程中“初始化”开始的时机
Java 虚拟机规范没有强制约束类加载过程的第一阶段（即：加载）什么时候开始，但对于“初始化”阶段，有着严格的规定。有且仅有 5 种情况必须立即对类进行“初始化”：
在遇到 new、putstatic、getstatic、invokestatic 字节码指令时，如果类尚未初始化，则需要先触发其初始化。JVM指令参考
对类进行反射调用时，如果类还没有初始化，则需要先触发其初始化。
初始化一个类时，如果其父类还没有初始化，则需要先初始化父类。
虚拟机启动时，用于需要指定一个包含
main()方法的主类，虚拟机会先初始化这个主类。当使用 JDK 1.7 的动态语言支持时，如果一个 java.lang.invoke.MethodHandle 实例最后的解析结果为 REF_getStatic、REF_putStatic、REF_invokeStatic 的方法句柄，并且这个方法句柄所对应的类还没初始化，则需要先触发其初始化。
这 5 种场景中的行为称为对一个类进行主动引用，除此之外，其它所有引用类的方式都不会触发初始化，称为被动引用。
被动引用
- 通过子类引用父类的静态字段，不会导致子类初始化。对于静态字段，只有直接定义这个字段的类才会被初始化。
- 通过数组定义来引用类，不会触发此类的初始化。但会触发“[L 全类名”这个类的初始化，它由虚拟机自动生成，直接继承自 java.lang.Object，创建动作由字节码指令 newarray 触发。
- 常量在编译阶段会存入调用类的常量池中，本质上并没有直接引用到定义常量的类，因此不会触发定义常量的类的初始化。
接口的加载过程
接口加载过程与类加载过程稍有不同。
当一个类在初始化时，要求其父类全部都已经初始化过了，但是一个接口在初始化时，并不要求其父接口全部都完成了初始化，当真正用到父接口的时候才会初始化
类加载过程
类加载过程包括 5 个阶段：加载、验证、准备、解析和初始化。（按顺序开始，除了解析）
加载
在加载阶段，虚拟机需要完成 3 件事：
- 通过类的全限定名获取该类的二进制字节流。
- 将二进制字节流所代表的静态结构转化为方法区的运行时数据结构。
- 在内存中创建一个代表该类的 java.lang.Class 对象，作为方法区这个类的各种数据的访问入口。
验证
验证阶段确保 Class 文件的字节流中包含的信息符合当前虚拟机的要求，并且不会危害虚拟机自身的安全。
- 文件格式验证 验证字节流是否符合 Class 文件格式的规范，并且能被当前版本的虚拟机处理
- 元数据验证 ，对字节码描述信息进行语义分析，确保其符合 Java 语法规范。
- 字节码验证，对方法体进行语义分析，保证方法在运行时不会出现危害虚拟机的事件。
- 符号引用验证，本阶段发生在解析阶段，确保解析正常执行。
准备
准备阶段是正式为类变量（或称“静态成员变量”）分配内存并设置初始值的阶段。这些变量（不包括实例变量）所使用的内存都在方法区中进行分配。
解析
解析阶段是虚拟机将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程。
初始化
类初始化阶段是类加载过程的最后一步，是执行类构造器 <clinit>() 方法的过程。
<clinit>() 方法是由编译器自动收集类中的所有类变量的赋值动作和静态语句块（static 块）中的语句合并产生的，编译器收集的顺序是由语句在源文件中出现的顺序所决定的。
<clinit>() 方法不需要显式调用父类构造器，虚拟机会保证在子类的 <clinit>() 方法执行之前，父类的 <clinit>() 方法已经执行完毕。
由于父类的 <clinit>() 方法先执行，意味着父类中定义的静态语句块要优先于子类的变量赋值操作。
<clinit>() 方法不是必需的，如果一个类没有静态语句块，也没有对类变量的赋值操作，那么编译器可以不为这个类生成 <clinit>() 方法。
接口中不能使用静态代码块，但接口也需要通过 <clinit>() 方法为接口中定义的静态成员变量显式初始化。但接口与类不同，接口的 <clinit>() 方法不需要先执行父类的 <clinit>() 方法，只有当父接口中定义的变量使用时，父接口才会初始化。
虚拟机会保证一个类的 <clinit>() 方法在多线程环境中被正确加锁、同步。如果多个线程同时去初始化一个类，那么只会有一个线程去执行这个类的 <clinit>() 方法。