Java類加載的雙親委派模型
JVM通過雙親委派模型進(jìn)行類的加載群发，當(dāng)然我們也可以通過繼承java.lang.ClassLoader 實(shí)現(xiàn)自定義的類加載器朋魔。虛擬機(jī)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)把加載動(dòng)作放到JVM外部實(shí)現(xiàn)，以便讓應(yīng)用程序決定如何獲取所需的類搭盾，JVM提供了3種類加載器：
啟動(dòng)類加載器(Bootstrap ClassLoader)：負(fù)責(zé)加載 JAVA_HOME\lib 目錄中的掰烟，或通過-Xbootclasspath參數(shù)指定路徑中的窄潭，且被虛擬機(jī)認(rèn)可（按文件名識(shí)別，如rt.jar）的類昧辽。
擴(kuò)展類加載器(Extension ClassLoader)：負(fù)責(zé)加載 JAVA_HOME\lib\ext 目錄中的衙熔，或通過java.ext.dirs系統(tǒng)變量指定路徑中的類庫。
應(yīng)用程序類加載器(Application ClassLoader)：負(fù)責(zé)加載用戶路徑（classpath）上的類庫搅荞。
之所以這樣設(shè)計(jì)红氯，主要是為了避免重復(fù)加載jar包。
類加載器（ClassLoader）咕痛，顧名思義痢甘，即加載類的東西。在我們使用一個(gè)類之前暇检，JVM需要先將該類的字節(jié)碼文件（.class文件）從磁盤产阱、網(wǎng)絡(luò)或其他來源加載到內(nèi)存中，并對(duì)字節(jié)碼進(jìn)行解析生成對(duì)應(yīng)的Class對(duì)象块仆，這就是類加載器的功能构蹬。我們可以利用類加載器，實(shí)現(xiàn)類的動(dòng)態(tài)加載悔据。
類加載器（ClassLoader）庄敛，顧名思義，即加載類的東西科汗。在我們使用一個(gè)類之前藻烤，JVM需要先將該類的字節(jié)碼文件（.class文件）從磁盤、網(wǎng)絡(luò)或其他來源加載到內(nèi)存中头滔，并對(duì)字節(jié)碼進(jìn)行解析生成對(duì)應(yīng)的Class對(duì)象怖亭，這就是類加載器的功能。我們可以利用類加載器坤检，實(shí)現(xiàn)類的動(dòng)態(tài)加載兴猩。
Class的裝載包括3個(gè)步驟：加載（loading）,連接（link）,初始化（initialize）
加載：查詢并加載類的二進(jìn)制數(shù)據(jù).class
連接：1）、驗(yàn)證：確保被加載的類的正確性早歇；
2）倾芝、準(zhǔn)備：為類的靜態(tài)變量分配內(nèi)存讨勤，并將其初始化為默認(rèn)值；
3）晨另、解析：把類中的符號(hào)引用轉(zhuǎn)化為直接引用
初始化：為類的靜態(tài)變量賦予正確的初始值
如下圖所示潭千，JVM類加載機(jī)制分為五個(gè)部分：加載，驗(yàn)證借尿，準(zhǔn)備刨晴，解析，初始化垛玻，下面我們就分別來看一下這五個(gè)過程割捅。
加載
加載是類加載過程中的一個(gè)階段，這個(gè)階段會(huì)在內(nèi)存中生成一個(gè)代表這個(gè)類的java.lang.Class對(duì)象帚桩，作為方法區(qū)這個(gè)類的各種數(shù)據(jù)的入口亿驾。注意這里不一定非得要從一個(gè)Class文件獲取，這里既可以從ZIP包中讀日撕俊（比如從jar包和war包中讀饶病），也可以在運(yùn)行時(shí)計(jì)算生成（動(dòng)態(tài)代理）郭蕉，也可以由其它文件生成（比如將JSP文件轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的Class類）疼邀。
驗(yàn)證
這一階段的主要目的是為了確保Class文件的字節(jié)流中包含的信息是否符合當(dāng)前虛擬機(jī)的要求，并且不會(huì)危害虛擬機(jī)自身的安全召锈。
準(zhǔn)備
準(zhǔn)備階段是正式為類變量分配內(nèi)存并設(shè)置類變量的初始值階段旁振，即在方法區(qū)中分配這些變量所使用的內(nèi)存空間。注意這里所說的初始值概念涨岁，比如一個(gè)類變量定義為：
1 public static int v = 8080;
實(shí)際上變量v在準(zhǔn)備階段過后的初始值為0而不是8080拐袜，將v賦值為8080的putstatic指令是程序被編譯后，存放于類構(gòu)造器<client>方法之中梢薪，這里我們后面會(huì)解釋蹬铺。
但是注意如果聲明為：
1 public static final int v = 8080;
在編譯階段會(huì)為v生成ConstantValue屬性，在準(zhǔn)備階段虛擬機(jī)會(huì)根據(jù)ConstantValue屬性將v賦值為8080秉撇。
解析
解析階段是指虛擬機(jī)將常量池中的符號(hào)引用替換為直接引用的過程甜攀。符號(hào)引用就是class文件中的：
? CONSTANT_Class_info
? CONSTANT_Field_info
? CONSTANT_Method_info
等類型的常量。
下面我們解釋一下符號(hào)引用和直接引用的概念：
? 符號(hào)引用與虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)的布局無關(guān)琐馆，引用的目標(biāo)并不一定要已經(jīng)加載到內(nèi)存中规阀。各種虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)的內(nèi)存布局可以各不相同，但是它們能接受的符號(hào)引用必須是一致的瘦麸，因?yàn)榉?hào)引用的字面量形式明確定義在Java虛擬機(jī)規(guī)范的Class文件格式中姥敛。
? 直接引用可以是指向目標(biāo)的指針，相對(duì)偏移量或是一個(gè)能間接定位到目標(biāo)的句柄瞎暑。如果有了直接引用彤敛，那引用的目標(biāo)必定已經(jīng)在內(nèi)存中存在。
初始化
初始化階段是類加載最后一個(gè)階段了赌，前面的類加載階段之后墨榄，除了在加載階段可以自定義類加載器以外，其它操作都由JVM主導(dǎo)勿她。到了初始階段袄秩，才開始真正執(zhí)行類中定義的Java程序代碼。
初始化階段是執(zhí)行類構(gòu)造器<client>方法的過程逢并。<client>方法是由編譯器自動(dòng)收集類中的類變量的賦值操作和靜態(tài)語句塊中的語句合并而成的之剧。虛擬機(jī)會(huì)保證<client>方法執(zhí)行之前，父類的<client>方法已經(jīng)執(zhí)行完畢砍聊。p.s: 如果一個(gè)類中沒有對(duì)靜態(tài)變量賦值也沒有靜態(tài)語句塊背稼，那么編譯器可以不為這個(gè)類生成<client>()方法。
注意以下幾種情況不會(huì)執(zhí)行類初始化：
? 通過子類引用父類的靜態(tài)字段玻蝌，只會(huì)觸發(fā)父類的初始化蟹肘，而不會(huì)觸發(fā)子類的初始化。
? 定義對(duì)象數(shù)組俯树，不會(huì)觸發(fā)該類的初始化帘腹。
? 常量在編譯期間會(huì)存入調(diào)用類的常量池中，本質(zhì)上并沒有直接引用定義常量的類许饿，不會(huì)觸發(fā)定義常量所在的類阳欲。
? 通過類名獲取Class對(duì)象，不會(huì)觸發(fā)類的初始化陋率。
? 通過Class.forName加載指定類時(shí)球化，如果指定參數(shù)initialize為false時(shí)，也不會(huì)觸發(fā)類初始化翘贮，其實(shí)這個(gè)參數(shù)是告訴虛擬機(jī)赊窥，是否要對(duì)類進(jìn)行初始化。
? 通過ClassLoader默認(rèn)的loadClass方法狸页，也不會(huì)觸發(fā)初始化動(dòng)作锨能。
jdk中的ClassLoader的源碼實(shí)現(xiàn)：
protected synchronized Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
throws ClassNotFoundException {
// First, check if the class has already been loaded
Class c = findLoadedClass(name);
if (c == null) {
try {
if (parent != null) {
c = parent.loadClass(name, false);
} else {
c = findBootstrapClass0(name);
}
} catch (ClassNotFoundException e) {
// If still not found, then invoke findClass in order
// to find the class.
c = findClass(name);
}
}
if (resolve) {
resolveClass(c);
}
return c;
}
? 首先通過Class c = findLoadedClass(name);判斷一個(gè)類是否已經(jīng)被加載過。
? 如果沒有被加載過執(zhí)行if (c == null)中的程序芍耘，遵循雙親委派的模型址遇，首先會(huì)通過遞歸從父加載器開始找，直到父類加載器是Bootstrap ClassLoader為止斋竞。
? 最后根據(jù)resolve的值倔约，判斷這個(gè)class是否需要解析。
而上面的findClass()的實(shí)現(xiàn)如下坝初，直接拋出一個(gè)異常浸剩，并且方法是protected钾军，很明顯這是留給我們開發(fā)者自己去實(shí)現(xiàn)的，這里我們以后我們單獨(dú)寫一篇文章來講一下如何重寫findClass方法來實(shí)現(xiàn)我們自己的類加載器绢要。
protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
throw new ClassNotFoundException(name);
}
