Java虚拟机中类加载的全过程，也就是加载、验证、准备、解析和初始化这5个阶段所执行的具体动作，如下图。
1.加载（Loading）
“加载”是类加载过程中的第一个阶段,在加载阶段，虚拟机需要完成以下3件事情：
通过一个类的全限定名来获取定义此类的二进制字节流。
将这个字节流所代表的静态存储结构转化为方法区运行时数据结构。
在内存中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，作为方法去这个类的各种数据的访问入口。
其中获取Class的二进制字节流这个步骤有多种方式：
从zip中读取，如：从jar、war、ear等格式的文件中读取Class文件内容
从网络中获取，如：Applet
动态生成，如：动态代理、ASM框架等都是基于此方式
由其他文件生成，典型的是从jsp文件生成相应的Class
2.验证（Verification）
验证是连接阶段的第一步，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。验证一个Class的二进制内容是否合法，主要包括4个阶段：
文件格式验证，确保文件格式符合Class文件格式的规范。如：验证魔数、版本号等。
元数据验证，确保Class的语义描述符合Java的Class规范。如：该Class是否有父类、是否错误继承了final类、是否一个合法的抽象类等。
字节码验证，通过分析数据流和控制流，确保程序语义符合逻辑。如：验证类型转换是合法的。
符号引用验证，发生于符号引用转换为直接引用的时候（转换发生在解析阶段）。如：验证引用的类、成员变量、方法的访问性（private、protected、public、default）是否可以被访问（IllegalAccessError），当前类是否存在相应的方法、成员等（NoSuchMethodError、NoSuchFieldError）。
3.准备（Preparation）
准备阶段是正式为类变量分配内存并设置类变量初始值的阶段，这些变量所使用的内存都将在方法区进行分配。这个阶段中有两个容易产生混淆的概念需要强调一下，首先，这时候进行内存分配的仅包括类变量（被static修饰的变量）,而不包括实例变量，实例变量将会在对象实例化时随着对象一起分配在Java堆中。其次这里所说的初始值通常情况下时数据类型的零值，假设一个类变量的定义为：
public static int value = 123;那变量value在准备阶段过后的初始值为0而不是123，因为这时候未开始执行任何Java方法，而把value赋值为123的putstatic指令是程序被编译后，存放于类构造器< clinit >()方法之中，所以把value赋值为123的动作将在初始化阶段才会执行。下面列出了Java中所有基本数据的零值。
上面提到，在通常情况下初始值是零值，那相对的会有一些特殊情况：如果类字段的字段属性表中存在ConstantValue属性，那在准备阶段变量value就会初始化为ConstantValue属性所指定的值，假设上面类变量value的定义变为：
public static final int value = 123;编译时Javac将会为value生成ConstantValue属性，在准备阶段就会根据ConstantValue属性的设置将value赋值为123。
4.解析（Resolution）
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,解析动作主要针对类或接口、字段、类方法、接口方法、方法类型、方法句柄和调用点限定符7类符号引用进行,分别对应于常量池的CONSTANT_ Class_ info、 CONSTANT_ Fieldref_ info、CONSTANT_ Methodref_ info、CONSTANT_ IntrfaceMethodref_ info、CONSTANT_ MethodType_ info、CONSTANT_ MethodHandle_ info和CONSTANT_ InvokeDynamic_ info7种常量类型,解析阶段中所说的直接引用与符号引用关系如下：
符号引用（Symbolic References）:符号引用以一组符号来描述所引用的目标，符号可以是任何形式的字面量，只要使用时能无歧义地定位到目标即可。符号引用与虚拟机实现的内存布局无关，引用的目标不一定已经加载到内存中。各种虚拟机实现的内存布局可以各不相同，但是它们能接受的符号引用必须都是一致的，因为符号引用的字面量形式明确定义在Java虚拟机规范的Class文件格式中。
直接引用（Direct References）：直接引用可以是直接指向目标的指针、相对偏移量或是一个能间接定位到目标的句柄。直接引用和虚拟机实现的内存布局相关的，同一个符号引用在不同虚拟机实例上翻译出来的直接引用一般不会相同。如果有个直接引用，那引用的目标必定已经在内存中存在；相反的有了符号引用，引用的目标不一定会在内存中存在。
5.初始化（Initialization）
初始化阶段是类加载过程的最后一步 , 前面的几个阶段, 除了在加载阶段用户应用程序可以通过自定 义类加载器參与之外, 其余动作完全由虚拟机主导和控制。到了初始化阶段, 才真正开始执行类中定义的 Java程序代码。从代码角度，初始化阶段是执行类构造器< clinit >()方法的过程。我们先看一下< clinit >()方法执行过程中可能会影响程序运行行为的特点和细节：
< clinit >()方法是由编译器自动收集类中的所有类变量的赋值动作和静志语句块(static{}块)中的语句合并产生的, 编译器收集的顺序是由语句在源文件中出现的顺序所决定的, 静态语句块中只能访问到定义在静态语句块之前的变量, 定义在它之后的変量 , 在前面的静态语句块可以赋值 , 但是不能访问，如下所示。
public class Test{
static{
i = 0; //给变量赋值可以正常编译通过
System.out.print(i); //这句编译器会提示“非法向前引用”
}
static int i = 1;
}< clinit >()方法与类的构造函数 (或者说实例构造器< init >()方法)不同，它不需要显式地调用父类构造器, 虚拟机会保证在子类的< clinit >()方法执行之前, 父类的< clinit >()方法已经执行完毕, 因此在虚期机中第一个被执行的< clinit >()方法的类肯定是 java.lang.Object。
由于父类的< clinit >()方法先执行，也就意味着父类中定义的静态语句块要优先于子类的变量赋值操作。如下所示，字段B的值将会是2而不是1。
static class Parent{
public static int A = 1;
static{
A = 2;
}
}
static class Sub extends Parent{
public static int B = A;
}
public static void main(String[] args){
System.out.println(Sub.B);
}< clinit >()方法对于类或接口来说并不是必须的, 如果一个类中没有静态语句块,也没有对变量的赋值操作, 那么编译器可以不为这个类生成< clinit >()方法。
接口中不能使用静态语句块，但仍然有变量初始化的赋值操作, 因此接口与类一样都会生成< clinit >()方法。 但接口与类不同的是, 执行接口的< clinit >()方法不需要先执行父接口的< clinit >()方法。只有当父接口中定义的变量被使用时, 父接口才会被初始化。 另外, 接口的实现类在初始化时也一样不会执行接口的< clinit >()方法。
虚拟机会保证一个类的< clinit >()方法在多线程环境中被正确地加锁和同步，如果多个线程同时去初始化一个类，那么只会有一个线程去执行这个类的< clinit >()法,其他线程部需要阻塞等待，直到活动线程执行< clinit >()方法完毕。如果在一个类的< clinit >()方法中有耗时很长的操作, 那就可能造成多个进程阻塞, 在实际应用中这种阻塞往往是隐蔽的。
摘抄自：《深入理解Java虚拟机》
