加載機(jī)制是將Class文件讀取到內(nèi)存，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理粘舟，最終形成可以被JVM直接使用的Java類型的過程，主要分為加載佩研，鏈接和初始化柑肴，其中鏈接又分為驗(yàn)證(Verify)，準(zhǔn)備(Prepare)和解析(Resolve)

加載 Loading

類或接口C的加載過程

• 由相應(yīng)的名稱獲取對應(yīng)的二進(jìn)制字節(jié)流旬薯，可以從rar包中晰骑，網(wǎng)絡(luò)中獲取等
• 將字節(jié)流存儲轉(zhuǎn)換為方法區(qū)的數(shù)據(jù)格式
• 最后實(shí)例化一個(gè)代表該類的Class對象public static final java.lang.Class XXX，通過 XXX.class可以訪問到

數(shù)組類沒有外部二進(jìn)制表示绊序，它是由Java虛擬機(jī)直接創(chuàng)建的硕舆，而不是由類加載器創(chuàng)建的秽荞，其他的類型都是使用類加載器加載類或接口的C的二進(jìn)制表示形式

加載器

通過類的全限定名獲取該類的二進(jìn)制字節(jié)流

有兩種類加載器：Java虛擬機(jī)提供的引導(dǎo)類加載器和用戶自定義類加載器。
每個(gè)用戶定義的類加載器都要繼承抽象類ClassLoader抚官。自定義的類加載器可以加載來自網(wǎng)絡(luò)扬跋，加密文件等的二進(jìn)制字節(jié)流。

在Java中耗式，一個(gè)類是由其完全限定名來標(biāo)識的（包名和類名組成）胁住。 但是一個(gè)類在JVM中的唯一標(biāo)識符號，是完全限定的類名以及加載該類的ClassLoader的實(shí)例組成的刊咳，如果類加載器不同彪见，即使是類型相同，但是Class類的以下方法返回為false

isInstance(Object obj)//  obj是對應(yīng)的Class類型娱挨，等價(jià)于 obj instanceof Class
isAssignableFrom(Class<?> cls) // 對應(yīng)類可以被參數(shù)類型賦值余指，是參數(shù)類本身或者超類

三種系統(tǒng)提供的常用類加載器：

• 啟動類加載器BootClassLoader：是虛擬機(jī)的一部分，唯一使用C++實(shí)現(xiàn)的加載器跷坝，負(fù)責(zé)加載$JAVA_HOME/lib目錄中的rt.jar等核心類酵镜，以及-Xbootclasspath指定的路徑中的jar/zip歸檔文件
• 擴(kuò)展類加載器 Extensions Class Loader：加載$JAVA_HOME/lib/ext，以及java.ext.dirs屬性指定路徑匯中的所有類庫柴钻，具體實(shí)現(xiàn)sun.misc.Launcher$ExtClassLoader
• 應(yīng)用程序類加載器AppClassLoader：也叫系統(tǒng)類加載器淮韭，加載java.class.path屬性或者說是-cp / -classpath命令參數(shù)，指定路徑的的所有類庫贴届，具體實(shí)現(xiàn)sun.misc.Launcher$AppClassLoader靠粪，如果沒有自定義類加載器，這個(gè)就是程序中默認(rèn)的類加載器

ClassLoader的loadClass函數(shù)流程：

// 檢查類是否已經(jīng)被加載
Class<?> c = findLoadedClass(name);
//如果沒有被加載毫蚓，調(diào)用父加載器
if (c == null) {
    if (parent != null) {
        c = parent.loadClass(name, false);
    } else {
        c = findBootstrapClassOrNull(name);
    }
    //如果還沒有找到占键，調(diào)用findClass自己查找
    if (c == null) 
            c = findClass(name);
}

類加載器的層次關(guān)系稱為委派模型，只加載那些在parent中無法加載到的類

線程上下文類加載器元潘，默認(rèn)繼承父線程的上下文加載器畔乙，最初原始線程對應(yīng)的是應(yīng)用類加載器
Thread.currentThread().getContextClassLoader()

破壞雙親委派模型

• 覆蓋掉loadClass方法，不讓它先去父類檢驗(yàn)翩概，而改為直接調(diào)用findClass方法去加載字節(jié)的類
• 加載SPI實(shí)現(xiàn)類

JDK中提供了一個(gè)ServiceLoader<T>的一個(gè)服務(wù)加載器來實(shí)現(xiàn)服務(wù)發(fā)現(xiàn)牲距，掃描META-INF/services/service-name文件，讀取其中實(shí)現(xiàn)服務(wù)的具體類名稱

這里需要JDK定義的ServiceLoader類需要去加載對應(yīng)的服務(wù)提供類的時(shí)候钥庇，雙親委派就無法實(shí)現(xiàn)了

    public static <S> ServiceLoader<S> load(Class<S> service) {
        ClassLoader cl = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
        return ServiceLoader.load(service, cl);
    }

這里采用的就是將加載任務(wù)交給線程上下文加載器進(jìn)行加載

• OSGi動態(tài)模塊系統(tǒng)

OSGi 中的每個(gè)模塊（bundle）都包含 Java包和類牍鞠，模塊可以聲明它所依賴的需要導(dǎo)入的其它模塊的類（通過 Import-Package），也可以聲明導(dǎo)出自己的包和類上沐，供其它模塊使用（通過 Export-Package）皮服，也就是說需要能夠隱藏和共享一個(gè)模塊中的某些 Java 包和類

OSGi 中的每個(gè)模塊都有對應(yīng)的一個(gè)類加載器楞艾，負(fù)責(zé)加載模塊自己包含的類参咙，整體是一個(gè)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)龄广，當(dāng)它需要加載 Java 核心庫的類時(shí)（以java開頭），它會代理給父類加載器（通常是啟動類加載器）來完成蕴侧，也可以通過org.osgi.framework.bootdelegation顯式聲明某些 Java 包和類择同，必須由父類加載器來加載。當(dāng)它需要加載所導(dǎo)入的 Java 類時(shí)净宵，它會代理給導(dǎo)出此 Java 類的模塊來完成加載

當(dāng)需要更換一個(gè)bundle時(shí)敲才，就把Bundle連同類加載器一起換掉實(shí)現(xiàn)代碼的熱替換

鏈接 Linking

鏈接包括驗(yàn)證(Verify)，準(zhǔn)備(Prepare)類或接口择葡，以及對應(yīng)的父類紧武，父接口，元素類型（數(shù)組類型時(shí)）敏储，解析（Resolution）符號引用是鏈接部分的可選操作

驗(yàn)證確保接口或類的二進(jìn)制表示的結(jié)構(gòu)正確阻星，對于主版本號大于50的Class文件，使用類型檢查(Type Checking已添，和Code屬性表的StackMapTable屬性相關(guān))規(guī)則進(jìn)行驗(yàn)證妥箕，之前采用的是類型推斷(Type Inference)

準(zhǔn)備階段涉及創(chuàng)建靜態(tài)字段并初始化為默認(rèn)值（null,false,0等），在初始化階段才會進(jìn)行靜態(tài)字段的顯式初始化更舞，如果字段屬性表中存在ConstantValue屬性畦幢，那在準(zhǔn)備階段就初始化為對應(yīng)的值

解析是將運(yùn)行時(shí)常量池的符號引用，動態(tài)替換為具體值的過程缆蝉，除了invokedynamic指令宇葱，其他指令解析一次可以重復(fù)使用。解析動作主要針對類或接口返奉，字段贝搁，方法，接口方法芽偏，方法類型和方法句柄雷逆，調(diào)用點(diǎn)限定符7類的符號引用進(jìn)行。

初始化 Initialization

初始化階段執(zhí)行類或接口的<clinit>函數(shù)
接口或者類C進(jìn)行初始化的觸發(fā)條件：

• 執(zhí)行new,getstatic, putstatic, 或者 invokestatic四條 JVM 指令中至少一條
• 調(diào)用java.lang.invoke.MethodHandle污尉，動態(tài)語言支持相關(guān)
• 調(diào)用反射方法膀哲，例如Class類和java.lang.reflect包內(nèi)的方法
• 初始化C的子類
• 接口C含有非靜態(tài)非抽象的方法（默認(rèn)方法）時(shí)，初始化實(shí)現(xiàn)接口的類被碗，對應(yīng)接口C進(jìn)行初始化
• C類是虛擬機(jī)啟動時(shí)要執(zhí)行的主類（main函數(shù)對應(yīng)的類）

通過子類引用父類的靜態(tài)字段某宪，不會導(dǎo)致子類初始化
通過數(shù)組定義來引用類，不會觸發(fā)此類的初始化
常量在編譯階段會存入調(diào)用類的常量池中锐朴，本質(zhì)上沒有直接引用到定義常量的類兴喂，因此不會觸發(fā)定義常量的類的初始化

<init> ：實(shí)例初始化方法，名字是一個(gè)無效的標(biāo)識符，程序不能提供衣迷，只能由編譯器提供
<clinit>：類或接口的初始化方法畏鼓，最多有一個(gè)該方法，參數(shù)為空壶谒。該方法是類中所有靜態(tài)變量和靜態(tài)塊語句合并產(chǎn)生的云矫，先執(zhí)行父類的<clinit>方法，同時(shí)在執(zhí)行該方法的時(shí)候會上鎖汗菜，多個(gè)線程初始化時(shí)让禀，只有一個(gè)線程執(zhí)行