JVM类加载的时机

Java虚拟机（JVM）的类加载机制是Java语言运行时的核心组成部分。它负责将Java类的描述信息从Class文件加载到内存中，并进行校验、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。类加载的时机是指触发类加载器去加载一个类到内存中的具体条件。本文将详细介绍JVM类加载的时机。

一、主动引用的触发条件

在JVM中，当程序首次主动使用一个类时，会触发该类的加载和初始化。主动引用的触发条件包括以下几种情况：

创建类的实例：
当使用new关键字创建类的新实例时，如果该类尚未被加载和初始化，则会触发类加载过程。
访问类的静态变量或对其进行赋值：
当访问类的静态变量（除了被final修饰并已在编译期赋值的常量外），或者对静态变量进行赋值时，会触发类的加载和初始化。
调用类的静态方法：
当调用类的静态方法时，同样会触发类的加载和初始化。
使用反射：
当使用java.lang.reflect包中的方法对类进行反射调用时，如Class.forName()、Constructor.newInstance()等，如果类还没有被加载和初始化，则会先触发其加载和初始化。
初始化子类：
当初始化一个子类时，如果其父类还没有被初始化，则会先触发父类的加载和初始化。
JVM启动时的主类：
JVM启动时，会初始化包含main()方法的那个主类。
动态代理和动态类型语言支持：
在使用动态代理或JDK 1.7及以后版本引入的动态类型语言支持时，可能会触发相关类的加载和初始化。例如，当一个java.lang.invoke.MethodHandle实例最后的解析结果为REF_getStatic、REF_putStatic、REF_invokeStatic等类型的方法句柄，并且这个方法句柄对应的类没有进行过初始化时，需要先触发其加载和初始化。
接口中的默认方法：
当一个接口中定义了JDK 8新加入的默认方法（被default关键字修饰的接口方法）时，如果有这个接口的实现类发生了初始化，那该接口要在其之前被初始化。

二、被动引用的非触发条件

除了上述主动引用的触发条件外，其他引用都不会触发类的加载和初始化，这些被称为被动引用。以下是一些被动引用的例子：

通过子类的引用访问父类的静态变量：
这种情况下，只会触发父类的加载和初始化，而不会触发子类的加载和初始化。
通过数组定义引用类：
仅仅通过定义数组来引用类，并不会触发该类的加载和初始化。例如，Parent[] array = new Parent[10]; 这行代码不会触发Parent类的加载和初始化。
访问类中final修饰的静态常量：
如果常量在编译期间已经存入常量池，那么访问这个常量本质上并没有直接引用到定义该常量的类，因此不会触发该类的加载和初始化。

三、类加载的完整过程

需要注意的是，类加载的完整过程包括加载（Loading）、验证（Verification）、准备（Preparation）、解析（Resolution）和初始化（Initialization）五个阶段。其中，加载、验证、准备三个阶段通常是在初始化之前完成的，并且是由类加载器按照双亲委派模型进行的。类加载机制遵循“懒加载”原则，即只有在真正需要的时候才会加载相应的类。