?? Java 虛擬機中的類加載，按先后順序需要經(jīng)過加載、鏈接以及初始化三大步驟。
其中，鏈接過程中同樣需要驗證；而內(nèi)存中的類沒有經(jīng)過初始化，同樣不能使用。那么，是否所有的 Java 類都需要經(jīng)過這幾步呢
在Java語言中，類型可以分為兩大類：基本類型與引用類型。其中基本類型都是有Jav虛擬機預(yù)先定義好的。而引用類型又可以細(xì)分成四種：類，接口，數(shù)組類和泛型參數(shù)。由于泛型參數(shù)在編譯過程中會被擦除，所以，對于Java虛擬機來說，實際上只有前三種類型。在類、接口和數(shù)組中，數(shù)組類是由Java虛擬機直接生成的，其他兩種則有對應(yīng)的字節(jié)流。字節(jié)流（也就是java編譯器編譯成的class文件）都會被加載到j(luò)ava虛擬機中，成為類或者接口（以下統(tǒng)稱類）。
但是，無論是虛擬機直接生成的數(shù)組類，還是加載的類，java虛擬機都需要對其進(jìn)行鏈接和初始化。

加載

?? 加載，就是指查找字節(jié)流，并且創(chuàng)建類的過程。對于數(shù)據(jù)類來說，他沒有對應(yīng)字節(jié)流，由java虛擬機直接生成。對于其他類來說，就需要java虛擬機借助類加載器來完成字節(jié)流查找的過程。
?? 關(guān)于類加載器主要分為三種，啟動類加載器，擴展類加載器以及應(yīng)用類加載器。在java虛擬機中，每當(dāng)有一個類加載器接收到加載請求是，它會先將請求轉(zhuǎn)發(fā)給父類加載器，在父類加載器沒有找到所請求的類的情況下，該類加載器才會嘗試去加載。這樣的加載方式我們稱之為雙親委派模型。
?? 在Java9之前，啟動類加載器負(fù)責(zé)加載最為基礎(chǔ)、最為重要的類（JRE的lib目錄下jar包中的類）。擴展類加載器的父類加載器是啟動類加載器，負(fù)責(zé)加載次要的但又通用的類（JRE的lib/ext目錄下jar包中的類）。最后的應(yīng)用類加載器的父類加載器是擴展類加載器，負(fù)責(zé)加載應(yīng)用程序路徑下的類。java9之后，擴展類加載器更名為平臺類加載器，除了少數(shù)幾個關(guān)鍵模塊由啟動類加載器加載外，其他模塊均由平臺類加載器所加載。

鏈接

?? 鏈接，是指將創(chuàng)建成的類合并至Java虛擬機中，使之能夠執(zhí)行的過程。它可分為驗證、準(zhǔn)備以及解析三個階段。
?? 驗證:驗證的目的在于被加載的類能夠滿足Java虛擬機的規(guī)范。通常來說，通過Java編譯器生成的類文件一定滿足Java虛擬機的規(guī)范。（如果存在編譯成字節(jié)碼之后，反匯編修改了字節(jié)碼的情況?？赡芫筒粷M足Java虛擬機規(guī)范）
?? 準(zhǔn)備：準(zhǔn)備階段則是為被加載的類的靜態(tài)字段分配內(nèi)存。Java代碼中對靜態(tài)字段的具體初始化，則會在接下來的初始化階段中完成。當(dāng)然，準(zhǔn)備階段除了會為靜態(tài)字段分配內(nèi)存之外，有些虛擬機還會例如實現(xiàn)虛方法的動態(tài)綁定的方法表等等。
?? 解析：在class文件被加載至Java虛擬機之前，這個類無知道其他類以及其方法、字段所對應(yīng)的具體地址，甚至也不知道自己方法、字段的地址。所以，Java編譯器在遇到需要引用成員時，會為其生成一個符號引用。在運行階段，就可以通過該符號引用無歧義地定位到具體的目標(biāo)之上。而解析階段的目的就是講這些符號引用解析成為實際地址引用。當(dāng)然，如果符號引用指向了一個未被加載的類，或者未被加載的字段、方法，那么解析將會觸發(fā)這個類的加載（但不一定會觸發(fā)這個類的鏈接以及初始化的過程）
?? PS：Java虛擬機規(guī)范中并沒有要求在鏈接過程中完成解析。它僅規(guī)定了：如果某些字節(jié)碼使用了符號引用，那么在執(zhí)行這些字節(jié)碼之前，需要對這些字節(jié)碼符號引用進(jìn)行解析。

初始化

?? 類加載的最后一步便是初始化了。在Java代碼中，如果靜態(tài)字段被final修飾，并且它的類型是基本類型或字符串時，那么該字段便會被Java編譯器標(biāo)記成常量值，其初始化過程由Java虛擬機直接完成。除此之外的賦值操作，以及所有靜態(tài)代碼塊中的代碼，則會被Java編譯器優(yōu)化到同一方法中，并把它命名為 <clinit >。初始化完成之后，類便成為可執(zhí)行的狀態(tài)。
關(guān)于類的初始化觸發(fā)條件：
1.當(dāng)虛擬機啟動時，初始化用戶指定的主類；
2.當(dāng)遇到用以新建目標(biāo)類實例的new指令時，初始化new指令的目標(biāo)類；
3.當(dāng)遇到調(diào)用靜態(tài)方法的指令時，初始化該靜態(tài)方法所在的類；
4.當(dāng)遇到訪問靜態(tài)字段的指令時，初始化該靜態(tài)字段所在的類；
5.子類的初始化會觸發(fā)父類的初始化；
6.使用反射API對某個類進(jìn)行反射調(diào)用時，初始化這個類；

實例操作：
新建Singleton.java

public class Singleton {
  private Singleton() {}
  private static class LazyHolder {
    static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
    static {
      System.out.println("LazyHolder.<clinit>");
    }
  }
  public static Object getInstance(boolean flag) {
    if (flag) return new LazyHolder[2];
    return LazyHolder.INSTANCE;
  }
  public static void main(String[] args) {
    getInstance(true);
    System.out.println("----");
    getInstance(false);
  }
} 

運行命令
javac Singleton.java
java -verbose:class Singleton
PS:-verbose:class可以打印類加載的先后順序

image.png

從運行結(jié)果可以看出調(diào)用getInstance(true)時，也就是新建LazyHolder數(shù)組時，只加載的類，并沒有初始化。初始化是在調(diào)用getInstance(false)時完成。同時也可以通過openjdk工具包中下載asmtools.jar工具來修改字節(jié)碼，得出在修改了編譯后的字節(jié)碼后，調(diào)用getInstance(true)時也不會調(diào)用鏈接的過程（因為鏈接的第一步就是驗證字節(jié)碼是否符合JVM規(guī)范）.
總結(jié)：新建引用類型類的數(shù)組時，只會加載，不會鏈接和初始化。鏈接和初始化在真正實例化的時候會觸發(fā)。