关于 Java 虚拟机中的类加载，从 class 文件到内存中的类，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也不能使用。那么，是不是所有的了 Java 类都需要经过这几步呢？
Java 语言的类型可以分为基本类型(primitive types) 和引用类型(reference types)。而应用类型有可以细分为四类：类、接口、数组类和泛型参数。由于泛型参数会在编译过程中被擦出，所以 Java 虚拟机实际上只有前三种。在类、接口和数组类中，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：常见的形式如由 Java 编译器生成的 class 文件。除此之外，我们也可以在程序内部直接生成，或者从网络中获取(如网页中内嵌的小程序 Java applet) 字节流。这些不同的字节流，都会被加载到 Java 虚拟机中，成为类或接口。(以下用"类"来统称)
无论是直接生成的数组类还是加载类，Java 虚拟机都需要对其进行链接和初始化，以下详述
加载
加载，是指查找字节流，并且据此创建类的过程。对于数组类它并没有对应的字节流，而是由 Java 虚拟机 直接生成的。对于其他的类，Java 虚拟机则需要借助类加载器完成查找字节流的过程。
以村里的小方盖房子为例，他首先得找个建筑师为他设计一个房型，比如“三室、一厅、四卫”。而这里的房型就相当于类，而建筑师就相当于类加载器。
村里建筑师很多，但有以为共同的老师父，叫启动类加载器(bootstrap class loader) 。启动类加载器是由 C++ 实现的，没有对应的 Java 对象，因此 Java 只能用null来指代。就像老师父不喜欢小方这种小人物，所以谁也没有他的联系方式。
除了启动类加载器之外，其他的类加载器都是 java.lang.ClassLoader 的子类，因此由对应的 Java 对象。这些类加载器需要先由另一个类加载器，比如启动类加载器，加载至虚拟机中，才能执行类加载。好比村里的小建筑师街道单子不能直接上手敢，得先师父过目。这个过程就叫“双亲委派模型”。即：每一个类加载器在接受到加载请求时，它会先将请求转发给父类加载器，直到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加载。
Java 9 引入了模块系统，并且略微更改了上述的类加载器。扩展类加载器被改名为平台类加载器（platform class loader）。Java SE 中除了少数几个关键模块，比如说 java.base 是由启动类加载器加载之外，其他的模块均由平台类加载器所加载。
除了加载功能之外，类加载器还提供命名空间的作用，在 Java 虚拟机中，类的唯一性是由加载器实例以及类的全名一同确定的。即便是同一串字节流，经有不同的类加载器，也会得到两个不同的类。在大型应用中，往往借助这一特性，来运行同一个类的不同版本。
链接
链接，是指将创建成的类合成至 Java 虚拟机中，使之能够执行的过程。它可以分为验证、准备以及解析三个阶段。
验证阶段的目的，在于确保被加载类能够满足 Java 虚拟机的约束条件。好比小方将设计好的房型要得到市政部门审核通过才可开始建造工作。
准备阶段的目的，则是为被加载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，则会在稍后的初始化阶段中进行。好比建好了毛胚房。虽然结构完整，没有装修还不能住人。除了分配内存，部分 Java 虚拟机还会再此阶段构造其他和类层次相关的数据结构，比如说实现虚方法的动态绑定方法表。在 class 文件被加载至 Java 虚拟机前，这个类无法知道其他类及其方法、字段所对应的具体地址，甚至不知道自己方法、字段的地址。因此，每当需要引用这些成员时，Java 编译器会生成一个符号引用。在运行阶段，这个符号引用一般能够无歧义定位到具体目标。
举例来说，对于一个方法调用，编译器会生成一个包含目标方法所在类的名字、目标方法的名字、接收参数类型以及返回类型的符号引用，来指代所要调用的方法。
解析阶段的目的，正是将这些符号引用解析成为实际引用。如果符号引用指向一个未被加载的类，或者未被加载类的字段或方法，那么解析将触发这个类的加载(但未必触发这个类的链接以及初始化) 。好比放在盖房子例子中，符号引用就是"小方的房子"。实际引用就像实际的通讯地址，如果想要与小方通信，则要启动盖房子的过程。
Java 虚拟机规范并没有要求在链接的过程中完成解析。他仅规定了：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，需要完成对这些符号引用的解析。
初始化
在 Java 代码中，如果要初始化一个静态字段，我们可以在声明时直接赋值，也可以在静态代码块中对其赋值。
如果直接赋值的静态字段被 final 所修饰，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(ConstantValue),其初始化直接由 Java 虚拟机完成。除此之外的直接赋值操作，以及所有静态代码块中的代码，则会被 Java 编译器置于同一方法中，并把它命名为 。
类加载的最后一步是初始化，便是为标记为常量值的字段赋值，以及执行 方法的过程。Java 虚拟机会通过加锁来确保类的 方法仅被执行一次。
只有当初始化完成之后，类才正式成为可执行的状态，那么类的初始化何时会被触发？ JVM 规范列举了下述多种触发情况：
- 当虚拟机启动时，初始化用户指定的主类；
- 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；
- 当遇到调用静态方法的指令时，初始化该静态方法所在类；
- 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；
- 子类的初始化会触发父类的初始化；
- 一个接口定义了 default 方法，直接实现或间接实现该接口的类的初始化，触发接口初始化
- 使用反射 API 对某个类进行反射调用时，初始化这个类；
- 当初次调用 MethodHandle 实例时，初始化该 Methodhandle 指向的方法所在的类
小结
Java 虚拟机将字节流转化为 Java 类可分为 加载、链接、初始化三大步骤。
- 加载是指查找字节流，并且据此创建类的过程。加载需要借助类的加载器，在 Java 虚拟机中，类加载器使用了双亲委派模型，即接受到加载请求时，会先将请求转发给父类加载器。
- 链接，是指将创建成的类合成并至 Java 虚拟机中，使之能够执行的过程。链接还分验证、准备和解析三个阶段。其中，解析阶段是非必须的。
- 初始化，则是为标记为常量值的字段赋值，以及执行 方法的过程。类的初始化仅会被执行一次，这个特性被用来实现单例的延迟初始化。
简单来说，虚拟机必须知道(加载)有这个类，才能创建这个类的数组(容器)，但是这个类还没有使用(没有达到初始化的条件)，所以不会被初始化。新建数组时并不是要使用这个类(只是定义了方这个类的容器)，所以不会被链接，当告诉虚拟机要使用这个，把类造好(链接)，然后把 字符赋予变量(初始化)。