Java 虚拟机中的类加载，按先后顺序需要经过加载、链接以及初始化三大步骤。
其中，链接过程中同样需要验证；而内存中的类没有经过初始化，同样不能使用。那么，是否所有的 Java 类都需要经过这几步呢
在Java语言中，类型可以分为两大类：基本类型与引用类型。其中基本类型都是有Jav虚拟机预先定义好的。而引用类型又可以细分成四种：类，接口，数组类和泛型参数。由于泛型参数在编译过程中会被擦除，所以，对于Java虚拟机来说，实际上只有前三种类型。在类、接口和数组中，数组类是由Java虚拟机直接生成的，其他两种则有对应的字节流。字节流（也就是java编译器编译成的class文件）都会被加载到java虚拟机中，成为类或者接口（以下统称类）。
但是，无论是虚拟机直接生成的数组类，还是加载的类，java虚拟机都需要对其进行链接和初始化。
加载
加载，就是指查找字节流，并且创建类的过程。对于数据类来说，他没有对应字节流，由java虚拟机直接生成。对于其他类来说，就需要java虚拟机借助类加载器来完成字节流查找的过程。
关于类加载器主要分为三种，启动类加载器，扩展类加载器以及应用类加载器。在java虚拟机中，每当有一个类加载器接收到加载请求是，它会先将请求转发给父类加载器，在父类加载器没有找到所请求的类的情况下，该类加载器才会尝试去加载。这样的加载方式我们称之为双亲委派模型。
在Java9之前，启动类加载器负责加载最为基础、最为重要的类（JRE的lib目录下jar包中的类）。扩展类加载器的父类加载器是启动类加载器，负责加载次要的但又通用的类（JRE的lib/ext目录下jar包中的类）。最后的应用类加载器的父类加载器是扩展类加载器，负责加载应用程序路径下的类。java9之后，扩展类加载器更名为平台类加载器，除了少数几个关键模块由启动类加载器加载外，其他模块均由平台类加载器所加载。
链接
链接，是指将创建成的类合并至Java虚拟机中，使之能够执行的过程。它可分为验证、准备以及解析三个阶段。
验证:验证的目的在于被加载的类能够满足Java虚拟机的规范。通常来说，通过Java编译器生成的类文件一定满足Java虚拟机的规范。（如果存在编译成字节码之后，反汇编修改了字节码的情况。可能就不满足Java虚拟机规范）
准备：准备阶段则是为被加载的类的静态字段分配内存。Java代码中对静态字段的具体初始化，则会在接下来的初始化阶段中完成。当然，准备阶段除了会为静态字段分配内存之外，有些虚拟机还会例如实现虚方法的动态绑定的方法表等等。
解析：在class文件被加载至Java虚拟机之前，这个类无知道其他类以及其方法、字段所对应的具体地址，甚至也不知道自己方法、字段的地址。所以，Java编译器在遇到需要引用成员时，会为其生成一个符号引用。在运行阶段，就可以通过该符号引用无歧义地定位到具体的目标之上。而解析阶段的目的就是讲这些符号引用解析成为实际地址引用。当然，如果符号引用指向了一个未被加载的类，或者未被加载的字段、方法，那么解析将会触发这个类的加载（但不一定会触发这个类的链接以及初始化的过程）
PS：Java虚拟机规范中并没有要求在链接过程中完成解析。它仅规定了：如果某些字节码使用了符号引用，那么在执行这些字节码之前，需要对这些字节码符号引用进行解析。
初始化
类加载的最后一步便是初始化了。在Java代码中，如果静态字段被final修饰，并且它的类型是基本类型或字符串时，那么该字段便会被Java编译器标记成常量值，其初始化过程由Java虚拟机直接完成。除此之外的赋值操作，以及所有静态代码块中的代码，则会被Java编译器优化到同一方法中，并把它命名为 <clinit >。初始化完成之后，类便成为可执行的状态。
关于类的初始化触发条件：
1.当虚拟机启动时，初始化用户指定的主类；
2.当遇到用以新建目标类实例的new指令时，初始化new指令的目标类；
3.当遇到调用静态方法的指令时，初始化该静态方法所在的类；
4.当遇到访问静态字段的指令时，初始化该静态字段所在的类；
5.子类的初始化会触发父类的初始化；
6.使用反射API对某个类进行反射调用时，初始化这个类；
实例操作：
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);
}
}
运行命令
javac Singleton.java
java -verbose:class Singleton
PS:-verbose:class可以打印类加载的先后顺序
image.png
从运行结果可以看出调用getInstance(true)时，也就是新建LazyHolder数组时，只加载的类，并没有初始化。初始化是在调用getInstance(false)时完成。同时也可以通过openjdk工具包中下载asmtools.jar工具来修改字节码，得出在修改了编译后的字节码后，调用getInstance(true)时也不会调用链接的过程（因为链接的第一步就是验证字节码是否符合JVM规范）.
总结：新建引用类型类的数组时，只会加载，不会链接和初始化。链接和初始化在真正实例化的时候会触发。
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