1. 概述
虚拟机把描述类的数据从Class文件加载到内存，并对数据进行校验、转换解析和初始化，最终形成可以被虚拟机直接使用的java类型，这就是虚拟机的类加载机制。与那些在编译时需要进行连接工作的语言不同，在java语言中，类型的加载、连接和初始化过程都是在程序运行期间完成的。
2. 类加载的时机
类从被加载到虚拟机内存中开始，到卸载出内存结束。整个生命周期包括：加载、验证、准备、解析、初始化、使用和卸载7个阶段。其中验证、准备和解析3个部分统称为连接。
什么情况下必须进行加载？
(1) 遇到new、getstatic、putstatic或invokestatic这4条字节码指令时，分别对应new实例化对象、读取或设置类的静态字段、调用类的静态方法。
(2) 使用reflect包的方法对类进行反射调用
(3) 当初始化类的时候，发现其父类还没有进行初始化，则需要先触发其父类的初始化
(4) 当虚拟机启动时，用户需要指定一个要执行的主类（包含main()方法的那个类），虚拟机先初始化这个类
3. 类加载的过程
(1) 加载
加载过程需要完成的3件事情
a. 通过一个类的全限定名来获取定义此类的二进制字节流
b. 将这个字节流所代表的静态存储结构化为方法区的运行时数据结构
c. 在内存中生成一个代表这个类的java.lang.Class 对象， 作为方法区这个类的各种数据的访问入口。
加载阶段完成后，虚拟机外部的二进制字节流就按照虚拟机所需的格式存储在方法区之中。然后在内存中实例化一个Class类的对象（Class对象比较特殊，他虽然是对象，但是存放在方法区里面），这个对象将作为程序访问方法区中的这些数据类型的外部接口。
加载过程与连接过程的部分内容是交叉进行的，加载先开始，但是在尚未完成的时候，连接阶段是可能开始的。
(2) 验证
这一阶段的目的是为了确保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。
a. 文件格式验证：是否满足Class文件格式的规范，并且能被当前版本的虚拟机处理
b. 元数据验证：对字节码描述的信息进行语义分析，以确保其描述的信息符合java语言规范的要求。包括这个类是否有父类，是否继承了不允许继承的类。
c. 字节码验证：通过数据流和控制流分析，确定程序语义是合法的、符合逻辑的。
d. 符号引用验证：校验发生在虚拟机将符号引用转化为直接引用的时候，这个转化发生在解析阶段。符号引用的目的是确保解析动作能正常执行。
(3) 准备
准备阶段是正式为类变量分配内存并设置类变量的初始值的阶段，这些变量所使用的内存都将在方法区中进行分配。这时候进行内存分配的仅包括类变量（不包括实例变量），这里的初始化指的是数据类型的零值。例如：public static int value = 123; 准备阶段value=0而不是123.public static final int value = 123;value=123.
(4) 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。
原文：https://www.cnblogs.com/leeyuxin/p/10522134.html