????????虛擬機(jī)把描述類的數(shù)據(jù)從Class文件加載到內(nèi)存矮锈，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)繁疤、轉(zhuǎn)換解析和初始化怕敬，最終形成可以被虛擬機(jī)直接使用的Java類型揣炕，這就是虛擬機(jī)的類加載機(jī)制。
????????在Java語言里面东跪，類型的加載畸陡、連接和初始化的過程都是在程序運(yùn)行期間完成的。
1? ? 類加載的時(shí)機(jī)
????????類被加載到虛擬機(jī)內(nèi)存中開始虽填，到卸載為止丁恭，整個(gè)生命周期包括：加載、驗(yàn)證斋日、準(zhǔn)備牲览、解析、初始化桑驱、使用和卸載7個(gè)階段竭恬。
????????加載、驗(yàn)證熬的、準(zhǔn)備痊硕、初始化和卸載這5個(gè)階段的順序是確定的，類的加載過程必須按照這種順序按部就班地開始押框，而解析階段則不一定：它在某些情況下可以再初始化階段之后再開始岔绸，這個(gè)是為了支持Java語言運(yùn)行時(shí)綁定（也成為動(dòng)態(tài)綁定或晚期綁定）。
????????虛擬機(jī)規(guī)范規(guī)定有且只有5種情況必須立即對(duì)類進(jìn)行初始化：
????????1. 遇到new橡伞、getstatic盒揉、putstatic或invokestatic這4條字節(jié)碼指令時(shí)，如果類沒有進(jìn)行過初始化兑徘，則需要觸發(fā)其初始化刚盈。生成這4條指令的最常見的Java代碼場(chǎng)景是：使用new關(guān)鍵字實(shí)例化對(duì)象的時(shí)候；讀取或設(shè)置一個(gè)類的靜態(tài)字段（被final修飾挂脑、已在編譯期把結(jié)果放入常量池的靜態(tài)字段除外）的時(shí)候藕漱，以及調(diào)用一個(gè)類的靜態(tài)方法的時(shí)候欲侮。
????????2. 使用java.lang.reflect包的方法對(duì)類進(jìn)行反射調(diào)用的時(shí)候，如果類沒有進(jìn)行過初始化肋联，則需要先觸發(fā)其初始化威蕉。
????????3. 當(dāng)初始化一個(gè)類的時(shí)候，如果發(fā)現(xiàn)其父類還沒有進(jìn)行過初始化橄仍，則需要先觸發(fā)其父類的初始化
????????4. 當(dāng)虛擬機(jī)啟動(dòng)時(shí)候韧涨，用戶需要指定一個(gè)要執(zhí)行的主類（包含main()方法的那個(gè)類），虛擬機(jī)會(huì)先初始化這個(gè)主類侮繁。
? ? ? ? 5. 當(dāng)使用JDK7的動(dòng)態(tài)語言支持時(shí)虑粥，如果一個(gè)java.lang.invoke.MethodHandle實(shí)例最后的解析結(jié)果REF_getStatic、REF_putStatic鼎天、REF_invokeStatic的方法句柄舀奶，并且這個(gè)方法句柄所對(duì)應(yīng)的類沒有進(jìn)行過初始化暑竟，則需要先觸發(fā)其初始化斋射。
? ? ? ? 6.?當(dāng)一個(gè)接口中定義了JDK 8新加入的默認(rèn)方法（被default關(guān)鍵字修飾的接口方法）時(shí)，如果有這個(gè)接口的實(shí)現(xiàn)類發(fā)生了初始化但荤，那該接口要在其之前被初始化罗岖。
? ? ????所有引用類型的方式都不會(huì)觸發(fā)初始化，稱為被動(dòng)引用腹躁。被動(dòng)引用有以下三種情況：
????1.通過子類引用父類的靜態(tài)字段桑包，不會(huì)導(dǎo)致子類初始化。
??? 2.通過數(shù)組定義來引用類纺非，不會(huì)觸發(fā)此類的初始化哑了。
????3.常量在編譯階段會(huì)存入調(diào)用類的常量池中，本質(zhì)上并沒有直接引用到定義常量的類烧颖，因此不會(huì)觸發(fā)定義常量的類的初始化弱左。
????????接口的初始化：接口在初始化時(shí)，并不要求其父接口全部完成類初始化炕淮，只有在正整使用到父接口的時(shí)候（如引用接口中定義的常量）才會(huì)初始化拆火。
2? ? 類加載的過程
2.1????加載
????????“加載”（Loading）階段是整個(gè)“類加載”（Class Loading）過程中的一個(gè)階段，希望讀者沒有混淆這兩個(gè)看起來很相似的名詞涂圆。在加載階段们镜，Java虛擬機(jī)需要完成以下三件事情：
????1)通過一個(gè)類的全限定名類獲取定義此類的二進(jìn)制字節(jié)流
????2)將這字節(jié)流所代表的靜態(tài)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為方法區(qū)運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
????3)在內(nèi)存中生成一個(gè)代表這個(gè)類的java.lang.Class對(duì)象，作為方法區(qū)這個(gè)類的各種數(shù)據(jù)的訪問入口
????????怎么獲取二進(jìn)制字節(jié)流润歉？
????1)從ZIP包中讀取模狭，這很常見，最終成為日后JAR踩衩、EAR嚼鹉、WAR格式的基礎(chǔ)
????2)從網(wǎng)絡(luò)中獲取邪意，這種場(chǎng)景最典型的應(yīng)用就是Applet
????3)運(yùn)行時(shí)計(jì)算生成，這種常見使用得最多的就是動(dòng)態(tài)代理技術(shù)
????4)由其他文件生成反砌，典型場(chǎng)景就是JSP應(yīng)用
????5)從數(shù)據(jù)庫中讀取雾鬼，這種場(chǎng)景相對(duì)少一些（中間件服務(wù)器）
????????數(shù)組類本身不通過類加載器創(chuàng)建，它是由Java虛擬機(jī)直接創(chuàng)建的宴树。數(shù)組類的創(chuàng)建過程遵循以下規(guī)則：
????1)如果數(shù)組的組件類型(指的是數(shù)組去掉一個(gè)維度的類型)是引用類型策菜，那就遞歸采用上面的加載過程去加載這個(gè)組件類型，數(shù)組C將在加載該組件類型的類加載器的類名稱空間上被標(biāo)識(shí)
????2)如果數(shù)組的組件類型不是引用類型(列如int[]組數(shù))酒贬，Java虛擬機(jī)將會(huì)把數(shù)組C標(biāo)識(shí)為與引導(dǎo)類加載器關(guān)聯(lián)
????3)數(shù)組類的可見性與它的組件類型的可見性一致又憨，如果組件類型不是引用類型，那數(shù)組類的可見性將默認(rèn)為public
2.2? ? 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)的要求锭吨，并且不會(huì)危害虛擬機(jī)自身的安全蠢莺。
????????驗(yàn)證階段會(huì)完成下面4個(gè)階段的檢驗(yàn)動(dòng)作：文件格式驗(yàn)證，元數(shù)據(jù)驗(yàn)證零如，字節(jié)碼驗(yàn)證躏将，符號(hào)引用驗(yàn)證。
????????對(duì)于虛擬機(jī)的類加載機(jī)制來說考蕾，驗(yàn)證階段是非常重要的祸憋，但是不一定必要（因?yàn)閷?duì)程序運(yùn)行期沒有影響）的階段。如果全部代碼都已經(jīng)被反復(fù)使用和驗(yàn)證過肖卧，那么在實(shí)施階段就可以考慮使用Xverify：none參數(shù)來關(guān)閉大部分的類驗(yàn)證措施蚯窥，以縮短虛擬機(jī)類加載的時(shí)間。????
2.3? ? 準(zhǔn)備
????????準(zhǔn)備階段是正式為類變量分配內(nèi)存并設(shè)置類變量初始值的階段塞帐，這些變量都在方法區(qū)中進(jìn)行分配拦赠。這個(gè)時(shí)候進(jìn)行內(nèi)存分配的僅包括類變量(被static修飾的變量)，而不包括實(shí)例變量葵姥，實(shí)例變量將會(huì)在對(duì)象實(shí)例化時(shí)隨著對(duì)象一起分配在Java堆中荷鼠。其次，這里說的初始值通常下是數(shù)據(jù)類型的零值牌里。????????
????????假設(shè)public?static?int?value?=?123颊咬；
????????那變量value在準(zhǔn)備階段過后的初始值為0而不是123，因?yàn)檫@時(shí)候尚未開始執(zhí)行任何Java方法牡辽，而把value賦值為123的putstatic指令是程序被編譯后喳篇，存放于類構(gòu)造器<clinit>()方法之中，所以把value賦值為123的動(dòng)作將在初始化階段才會(huì)執(zhí)行态辛，但是如果使用final修飾麸澜，則在這個(gè)階段其初始值設(shè)置為123
2.4? ? 解析
? ? ? ? 解析階段是虛擬機(jī)講常量池內(nèi)符號(hào)引用替代為直接引用的過程。
? ??????解析動(dòng)作主要針對(duì)類或接口奏黑、字段炊邦、類方法编矾、接口方法、方法類型馁害、方法句柄和調(diào)用點(diǎn)限定符這7類符號(hào)引用進(jìn)行窄俏，分別對(duì)應(yīng)于常量池的CONSTANT_Class_info、CON-STANT_Fieldref_info碘菜、CONSTANT_Methodref_info凹蜈、CONSTANT_InterfaceMethodref_info、CONSTANT_MethodType_info忍啸、CONSTANT_MethodHandle_info仰坦、CONSTANT_Dyna-mic_info和CONSTANT_InvokeDynamic_info 8種常量類型
2.5? ? 初始化
? ??????類的初始化階段是類加載過程的最后一步，前面的類加載過程中计雌，除了在加載階段用戶應(yīng)用程序可以通過自定義類加載器參與之外悄晃，其余動(dòng)作完全由虛擬機(jī)主導(dǎo)和控制。到了初始化階段凿滤，才正真開始執(zhí)行類中定義的Java程序代碼(或者說是字節(jié)碼)妈橄。
? ??????注意以下幾種情況不會(huì)執(zhí)行類初始化：
? ? 1.通過子類引用父類的靜態(tài)字段，只會(huì)觸發(fā)父類的初始化鸭巴，而不會(huì)觸發(fā)子類的初始化眷细。
? ? 2.定義對(duì)象數(shù)組，不會(huì)觸發(fā)該類的初始化鹃祖。
? ? 3.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普舆，不會(huì)觸發(fā)定義常量所在的類恬口。
? ? 4.通過類名獲取Class對(duì)象，不會(huì)觸發(fā)類的初始化沼侣。
? ? 5.通過Class.forName加載指定類時(shí)祖能，如果指定參數(shù)initialize為false時(shí)，也不會(huì)觸發(fā)類初始化蛾洛，其實(shí)這個(gè)參數(shù)是告訴虛擬機(jī)养铸，是否要對(duì)類進(jìn)行初始化。
? ? 6.通過ClassLoader默認(rèn)的loadClass方法轧膘，也不會(huì)觸發(fā)初始化動(dòng)作钞螟。
3? ? 類的加載器
????3.1?雙親委派模型
????????只存在兩種不同的類加載器：?jiǎn)?dòng)類加載器（Bootstrap?ClassLoader），使用C++實(shí)現(xiàn)谎碍，是虛擬機(jī)自身的一部分鳞滨。另一種是所有其他的類加載器，使用JAVA實(shí)現(xiàn)蟆淀，獨(dú)立于JVM拯啦，并且全部繼承自抽象類java.lang.ClassLoader.
????????啟動(dòng)類加載器（Bootstrap?ClassLoader）澡匪，負(fù)責(zé)將存放在<JAVA+HOME>\lib目錄中的，或者被-Xbootclasspath參數(shù)所制定的路徑中的褒链，并且是JVM識(shí)別的（僅按照文件名識(shí)別唁情，如rt.jar，如果名字不符合甫匹，即使放在lib目錄中也不會(huì)被加載）荠瘪，加載到虛擬機(jī)內(nèi)存中，啟動(dòng)類加載器無法被JAVA程序直接引用赛惩。
????????擴(kuò)展類加載器哀墓，由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader實(shí)現(xiàn)，負(fù)責(zé)加載<JAVA_HOME>\lib\ext目錄中的喷兼，或者被java.ext.dirs系統(tǒng)變量所指定的路徑中的所有類庫篮绰，開發(fā)者可以直接使用擴(kuò)展類加載器。
????????應(yīng)用程序類加載器（Application?ClassLoader）季惯，由sun.misc.Launcher$AppClassLoader來實(shí)現(xiàn)吠各。由于這個(gè)類加載器是ClassLoader中的getSystemClassLoader()方法的返回值，所以一般稱它為系統(tǒng)類加載器勉抓。負(fù)責(zé)加載用戶類路徑（ClassPath）上所指定的類庫贾漏，開發(fā)者可以直接使用這個(gè)類加載器，如果應(yīng)用程序中沒有自定義過自己的類加載器藕筋，一般情況下這個(gè)就是程序中默認(rèn)的類加載器纵散。
????????這張圖表示類加載器的雙親委派模型（Parents?Delegation?model）.?雙親委派模型要求除了頂層的啟動(dòng)加載類外，其余的類加載器都應(yīng)當(dāng)有自己的父類加載器隐圾。不過伍掀，這里類加載器之間的父子關(guān)系一般不會(huì)以繼承的關(guān)系來實(shí)現(xiàn)，而是使用組合關(guān)系來復(fù)用父類加載器的代碼暇藏。
????3.2 雙親委派模型的工作過程
????????如果一個(gè)類加載器收到了類加載的請(qǐng)求蜜笤，它首先不會(huì)自己去嘗試加載這個(gè)類，而是把這個(gè)請(qǐng)求委派給父類加載器去完成盐碱，每一個(gè)層次的類加載器都是如此把兔，因此所有的加載請(qǐng)求最終都是應(yīng)該傳送到頂層的啟動(dòng)類加載器中，只有當(dāng)父類加載器反饋?zhàn)约簾o法完成這個(gè)加載請(qǐng)求（它的搜索范圍中沒有找到所需的類）時(shí)瓮顽，子加載器才會(huì)嘗試自己去加載县好。
????3.3 這樣做的好處
????????Java類隨著它的類加載器一起具備了一種帶有優(yōu)先級(jí)的層次關(guān)系。例如類java.lang.Object,它存放在rt.jar中趣倾，無論哪一個(gè)類加載器要加載這個(gè)類聘惦，最終都是委派給處于模型最頂端的啟動(dòng)類加載器進(jìn)行加載，因此Object類在程序的各種類加載器環(huán)境中都是同一個(gè)類。相反善绎，如果沒有使用雙親委派模型黔漂，由各個(gè)類加載器自行去加載的話，如果用戶自己編寫了一個(gè)稱為java.lang.object的類禀酱，并放在程序的ClassPath中炬守，那系統(tǒng)中將會(huì)出現(xiàn)多個(gè)不同的Object類，Java類型體系中最基礎(chǔ)的行為也就無法保證剂跟，應(yīng)用程序也將會(huì)變得一片混亂减途。
????????就是保證某個(gè)范圍的類一定是被某個(gè)類加載器所加載的，這就保證在程序中同 一個(gè)類不會(huì)被不同的類加載器加載曹洽。這樣做的一個(gè)主要的考量鳍置，就是從安全層 面上，杜絕通過使用和JRE相同的類名冒充現(xiàn)有JRE的類達(dá)到替換的攻擊方式送淆。
