系统可能在第一次使用某个类时加载该类，也可能采用预加载机制来加载某个类。本节将会详细介绍类的加载，连接和初始化过程中的每个细节。
1.JVM和类
当调用java命令运行某个Java程序时，该命令将会启动一个Java虚拟机进程，不管该Java程序有多么复杂，该程序启动了多少个线程，它们都处于Java虚拟机进程里。正如前面介绍的，同一个JVM的所有线程，所有变量都处于同一个进程里，它们都使用该JVM进程的内存区。当系统出现一下几种情况时，JVM进程将被终止。
- 程序运行到最后正常结束。
- 程序运行到使用System.exit()或Runtime.getRuntime().exit()代码处结束程序。
- 程序执行过程中遇到未捕获的异常或错误而结束。
- 程序所在平台强制结束了JVM进程。
注意：从上面介绍可以看出，当Java程序运行结束，JVM进程结束，该进程在内存中的状态将会丢失。
2.类的加载
当程序主动使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，则系统会通过加载，连接，初始化三个步骤来对该类进行初始化。如果没有意外，JVM将会连续完成这三个步骤，所以有时也把这三个步骤统称为类加载或类初始化。
类加载指的是将类的class文件读入内存，并为之创建一个java.lang.Class对象，也就是说，当程序中使用任何类时，系统都会为之建立一个java.lang.Class对象。
类的加载由类加载器完成，类加载器通常由JVM提供，这些类加载器也是前面所有程序运行的基础，JVM提供的这些类加载器通常被称为系统类加载器。除此之外，开发者可以通过继承ClassLoader基类来创建自己的类加载器。
通过使用不同的类加载器，可以从不同来源加载类的二进制数据，通常有如下几种来源
- 从本地文件系统加载class文件，这是前面绝大部分示例程序的类加载方式。
- 从jar包加载class文件，这种方式也是很常见的，JDBC编程时用到的数据库驱动类就放在jar文件中，JVM可以从jar文件中直接加载该class文件。
- 通过网络加载class文件。
- 把一个Java源文件动态编译，并执行加载。
类加载器通常无须等到“首次使用”该类才加载该类，Java虚拟机规范允许系统预先加载某些类。
3.类的连接
当类被加载之后，系统为之生成一个对应的Class对象，接着将会进入连接阶段，连接阶段负责把类的二进制数据合并到JRE中。类连接又可分为如下三个阶段：
- 验证：验证阶段用于检验被加载的类是否有正确的内部结构，并和其他类协调一致。
- 准备：类准备阶段则负责为类的类变量分配内存，并设置默认初始值。
- 解析：将类的二进制数据中的符号引用替换成直接引用。
4.类的初始化
在类的初始化阶段，虚拟机负责对类进行初始化，主要就是对类变量进行初始化。在Java类中对类变量指定初始化值有两种方式：1，声明类变量时指定初始值；2，使用静态初始化块为类变量指定初始值。
public class Test {
//声明变量a时指定初始值
static int a = 5;
static int b;
static int c;
static {
//使用静态初始块为变量b指定初始值
b = 6;
}
public static void main(String[] args) {
}
}
对于上面代码，程序为类变量a,b都显式指定了初始值，所以这两类变量的值分别为5，6，但是类变量则没有指定初始值，它将采用默认初始值0。
JVM初始化一个类包含如下几个步骤：
- 假如这个类还没有被加载和连接，则程序先加载并连接该类。
- 假如该类的直接父类还没有被初始化，则先初始化其直接父类。
- 假如类中有初始化语句，则系统依次执行这些初始化语句。
当执行第2个步骤时，系统对直接父类的初始化步骤也遵循此步骤1-3；如果该直接父类又有直接父类，则系统再次重复这三个步骤先初始化这个父类······以此类推。所以JVM最先初始化的总是java.lang.Object类。当程序主动使用任何一个类时，系统会保证该类以及所有父类（包括直接父类和间接父类）都会被初始化。
5.类初始化的时机
当Java程序首次通过下面6种方式来使用某个类或接口，系统就会初始化该类或接口。
- 创建类的实例。为某个类创建实例的方式包括：使用new操作符来创建实例，通过反射来创建实例，通过反序列化的方式来创建实例。
- 调用某个类的类方法（静态方法）。
- 访问某个类或接口的类变量，或为该类变量赋值。
- 使用反射方式来强制创建某个类或接口对应的java.lang.Class对象。例如：Class.forName("Person")，如果系统还未初始化Person类，则这行代码将会导致该Person类被初始化，并返回Person类对应的java.lang.Object对象。
- 初始化某个类的子类。当初始化某个类的子类时，该子类的所有父类都会被初始化。
- 直接使用java.exe命令来运行某个主类。当运行某个主类时，程序会优先初始化该主类。
除此之外，下面的几种情形需要特别指出：
对于一个final型的类变量，如果该类变量的值在编译时就可以确定下来，那么这个类变量相当于“宏变量”。Java编译器会在编译时直接把这个类变量出现的地方替换成它的值，因此即使程序使用该静态类变量，也不会导致该类的初始化。反之，如果final修饰的类变量的值不能在编译时确定下来，则必须等到运行时才可以确定该类变量的值，如果通过该类来访问它的类变量，则会导致该类被初始化。
当使用ClassLoader类的loadClass()方法来加载某个类时，该方法只是加载该类，并不会执行该类的初始化，使用Class的forName()静态方法才会导致强制初始化该类。
文章内容均取自《疯狂Java讲义-李刚》一书中类加载机制与反射章节。截取重要知识点作为笔记记录，方便自己回顾。