一、為什么需要類加載谒拴？類加載做些什么？
jvm執(zhí)行某段代碼的時(shí)候啸驯，需要把類相關(guān)信息加載到j(luò)vm的內(nèi)存中去客扎。
所謂類加載就是jvm把編譯后的class文件中的類信息加載到JVM內(nèi)存，并且生成對(duì)應(yīng)的class對(duì)象的過程
二罚斗、java類什么時(shí)候被加載徙鱼？
jvm并不是一開始就把所有的類都一次性加載到內(nèi)存中去，只有在需要的時(shí)候才會(huì)加載针姿，并且在jvm生命周期中一個(gè)類只會(huì)加載一次袱吆，類被加載過了，就不會(huì)再重復(fù)加載了距淫。所以什么時(shí)候才需要加載java類呢绞绒？
- 需要加載類的時(shí)機(jī)有以下幾種情況：
- 實(shí)例化類的時(shí)候，加載該類
- 實(shí)例化子類的時(shí)候榕暇，他未被初始化的父類被加載
- 調(diào)用類的靜態(tài)函數(shù)
- 調(diào)用類的靜態(tài)變量或賦值
- 反射使用class.forname()時(shí)蓬衡，ClassLoader.loadClass()時(shí)
Class.forName()和ClassLoader.loadClass()區(qū)別：
Class.forName()：將類的.class文件加載到j(luò)vm中之外喻杈，還會(huì)對(duì)類進(jìn)行解釋，執(zhí)行類中的static塊狰晚；
ClassLoader.loadClass()：只干一件事情筒饰，就是將.class文件加載到j(luò)vm中，不會(huì)執(zhí)行static中的內(nèi)容,只有在newInstance才會(huì)去執(zhí)行static塊 - java虛擬機(jī)啟動(dòng)的時(shí)候會(huì)加載啟動(dòng)類
- 類被加載的時(shí)候壁晒，他的靜態(tài)代碼塊瓷们、靜態(tài)方法及靜態(tài)變量會(huì)被加載，在他進(jìn)行到初始化這個(gè)步驟時(shí)秒咐，如果這個(gè)類的靜態(tài)代碼塊谬晕、靜態(tài)方法或靜態(tài)變量引用到了另一個(gè)類，則這個(gè)被引用的類也會(huì)被加載反镇。
三固蚤、類從哪里加載？
– 從本地系統(tǒng)中直接加載
– 通過網(wǎng)絡(luò)下載.class文件
– 從zip歹茶，jar等歸檔文件中加載.class文件
– 從專有數(shù)據(jù)庫(kù)中提取.class文件
– 將Java源文件動(dòng)態(tài)編譯為.class文件（動(dòng)態(tài)代理什么的）
四夕玩、類加載到哪里去？
編譯后的.class文件的二進(jìn)制數(shù)據(jù)加載到j(luò)vm的方法區(qū)內(nèi)惊豺，生成的Class對(duì)象放到j(luò)vm的堆燎孟，
Class對(duì)象封裝了類的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并且向程序員提供了訪問方法區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的接口
五尸昧、類加載的時(shí)候做了什么揩页？類加載的流程？
類加載的過程包括了加載烹俗、驗(yàn)證爆侣、準(zhǔn)備、解析幢妄、初始化五個(gè)階段
他們的順序是加載兔仰、驗(yàn)證、準(zhǔn)備蕉鸳、解析乎赴、初始化 或者 加載、驗(yàn)證潮尝、準(zhǔn)備榕吼、初始化、解析
其中加載勉失、驗(yàn)證羹蚣、準(zhǔn)備的順序是固定的，解析和初始化的順序是不一定的戴质，這是為了支持java的運(yùn)行時(shí)綁定
需要注意的是度宦，這里的順序是指按某種順序開始進(jìn)行這一階段的任務(wù)踢匣，而不是串行的，不是開始并完成一項(xiàng)才進(jìn)行下一項(xiàng)的戈抄，這些階段都是交叉混合的進(jìn)行离唬。
- 加載
這里的加載是指把class字節(jié)碼文件用類加載器從各個(gè)來(lái)源裝載入內(nèi)存中
1、通過一個(gè)類的全限定名來(lái)獲取其定義的二進(jìn)制字節(jié)流划鸽。
2输莺、將這個(gè)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)的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
3裸诽、在Java堆中生成一個(gè)代表這個(gè)類的java.lang.Class對(duì)象嫂用，作為對(duì)方法區(qū)中這些數(shù)據(jù)的訪問入口。 - 驗(yàn)證
確保被加載的類的正確性丈冬，文件格式驗(yàn)證嘱函、語(yǔ)法語(yǔ)義驗(yàn)證等 - 準(zhǔn)備
類的靜態(tài)變量（static修飾的）在方法區(qū)中初始化零值（如0、0L埂蕊、null往弓、false等）
類的靜態(tài)常量（static final修飾的）在此時(shí)賦予代碼中設(shè)定的值
常量（final修飾）系統(tǒng)不會(huì)為其賦予默認(rèn)零值 - 解析
虛擬機(jī)將常量池內(nèi)的符號(hào)引用替換為直接引用的過程
符號(hào)引用就是一組符號(hào)來(lái)描述目標(biāo)，可以是任何字面量蓄氧。
直接引用就是直接指向目標(biāo)的指針函似、相對(duì)偏移量或一個(gè)間接定位到目標(biāo)的句柄。 - 初始化
為類的靜態(tài)變量賦予正確的初始值
因?yàn)镴ava中對(duì)類變量進(jìn)行初始值設(shè)定有兩種方式：
①聲明類變量是指定初始值
②使用靜態(tài)代碼塊為類變量指定初始值
所以為類的靜態(tài)變量賦予正確的初始值就是執(zhí)行這兩項(xiàng)喉童，他們之間的優(yōu)先級(jí)是一樣的撇寞，如果同時(shí)包含多個(gè)靜態(tài)變量和靜態(tài)代碼塊，則按照自上而下的順序依次執(zhí)行堂氯。
如果開始初始化一個(gè)類的時(shí)候蔑担，發(fā)現(xiàn)他的父類還沒初始化，那就優(yōu)先初始化其父類咽白。（這時(shí)候判斷父類有沒進(jìn)行了加載钟沛、驗(yàn)證、準(zhǔn)備局扶、解析等，沒有的話就去先做這些然后再對(duì)父類初始化）
上面提到叁扫，靜態(tài)代碼塊和靜態(tài)變量引用的類也是一樣三妈，這個(gè)時(shí)候被引用的類沒有初始化就去做初始化類的操作（也需要想判斷有沒有加載、驗(yàn)證莫绣、準(zhǔn)備畴蒲、解析等）。
六对室、類用什么加載模燥？
用類加載器加載咖祭，類加載器包含以下幾種：
啟動(dòng)類加載器：Bootstrap ClassLoader，負(fù)責(zé)加載存放在JDK\jre\lib(JDK代表JDK的安裝目錄蔫骂，下同)下么翰，或被-Xbootclasspath參數(shù)指定的路徑中的，并且能被虛擬機(jī)識(shí)別的類庫(kù)（如rt.jar辽旋，所有的java.*開頭的類均被Bootstrap ClassLoader加載）浩嫌。啟動(dòng)類加載器是無(wú)法被Java程序直接引用的。
擴(kuò)展類加載器：Extension ClassLoader补胚，該加載器由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader實(shí)現(xiàn)码耐，它負(fù)責(zé)加載DK\jre\lib\ext目錄中，或者由java.ext.dirs系統(tǒng)變量指定的路徑中的所有類庫(kù)（如javax.*開頭的類）溶其，開發(fā)者可以直接使用擴(kuò)展類加載器骚腥。
應(yīng)用程序類加載器：Application ClassLoader，該類加載器由sun.misc.Launcher$AppClassLoader來(lái)實(shí)現(xiàn)瓶逃，它負(fù)責(zé)加載用戶類路徑（ClassPath）所指定的類束铭，開發(fā)者可以直接使用該類加載器，如果應(yīng)用程序中沒有自定義過自己的類加載器金闽，一般情況下這個(gè)就是程序中默認(rèn)的類加載器纯露。
自定義的類加載器
應(yīng)用程序都是由前三種類加載器互相配合進(jìn)行加載的，如果有必要代芜，我們還可以加入自定義的類加載器埠褪。因?yàn)镴VM自帶的ClassLoader只是懂得從本地文件系統(tǒng)加載標(biāo)準(zhǔn)的java class文件，因此如果編寫了自己的ClassLoader挤庇，便可以做到如下幾點(diǎn)：
1）在執(zhí)行非置信代碼之前钞速，自動(dòng)驗(yàn)證數(shù)字簽名。
2）動(dòng)態(tài)地創(chuàng)建符合用戶特定需要的定制化構(gòu)建類嫡秕。
3）從特定的場(chǎng)所取得java class渴语，例如數(shù)據(jù)庫(kù)中和網(wǎng)絡(luò)中。
七昆咽、類加載器的加載機(jī)制驾凶？
? 全盤負(fù)責(zé)，當(dāng)一個(gè)類加載器負(fù)責(zé)加載某個(gè)Class時(shí)掷酗，該Class所依賴的和引用的其他Class也將由該類加載器負(fù)責(zé)載入调违，除非顯示使用另外一個(gè)類加載器來(lái)載入
? 父類委托，先讓父類加載器試圖加載該類泻轰，只有在父類加載器無(wú)法加載該類時(shí)才嘗試從自己的類路徑中加載該類
? 緩存機(jī)制技肩，緩存機(jī)制將會(huì)保證所有加載過的Class都會(huì)被緩存，當(dāng)程序中需要使用某個(gè)Class時(shí)浮声，類加載器先從緩存區(qū)尋找該Class虚婿，只有緩存區(qū)不存在旋奢，系統(tǒng)才會(huì)讀取該類對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換成Class對(duì)象然痊，存入緩存區(qū)至朗。這就是為什么修改了Class后，必須重啟JVM玷过，程序的修改才會(huì)生效
雙親委派模型
雙親委派模型的工作流程是：如果一個(gè)類加載器收到了類加載的請(qǐng)求爽丹，它首先不會(huì)自己去嘗試加載這個(gè)類，而是把請(qǐng)求委托給父加載器去完成辛蚊，依次向上粤蝎，因此，所有的類加載請(qǐng)求最終都應(yīng)該被傳遞到頂層的啟動(dòng)類加載器中袋马，只有當(dāng)父加載器在它的搜索范圍中沒有找到所需的類時(shí)初澎，即無(wú)法完成該加載，子加載器才會(huì)嘗試自己去加載該類虑凛。
雙親委派的例子：
1碑宴、當(dāng)AppClassLoader加載一個(gè)class時(shí)，它首先不會(huì)自己去嘗試加載這個(gè)類桑谍，而是把類加載請(qǐng)求委派給父類加載器ExtClassLoader去完成延柠。
2、當(dāng)ExtClassLoader加載一個(gè)class時(shí)锣披，它首先也不會(huì)自己去嘗試加載這個(gè)類贞间，而是把類加載請(qǐng)求委派給BootStrapClassLoader去完成。
3雹仿、如果BootStrapClassLoader加載失斣鋈取（例如在$JAVA_HOME/jre/lib里未查找到該class），會(huì)使用ExtClassLoader來(lái)嘗試加載胧辽；
4峻仇、若ExtClassLoader也加載失敗，則會(huì)使用AppClassLoader來(lái)加載邑商，如果AppClassLoader也加載失敗摄咆，則會(huì)報(bào)出異常ClassNotFoundException。
雙親委派模型意義：
- 系統(tǒng)類防止內(nèi)存中出現(xiàn)多份同樣的字節(jié)碼
- 保證Java程序安全穩(wěn)定運(yùn)行人断，不然可能會(huì)出現(xiàn)自己定義一個(gè)Object對(duì)象的情況出現(xiàn)
補(bǔ)充1：類的生命周期是什么豆同？
類的生命周期是加載、驗(yàn)證含鳞、準(zhǔn)備、解析芹务、初始化蝉绷、使用鸭廷、卸載
補(bǔ)充2：類對(duì)象實(shí)例化的初始化順序
實(shí)例化一個(gè)類的時(shí)候，初始化順序是：
父類靜態(tài)代碼塊熔吗、父類靜態(tài)變量（優(yōu)先級(jí)并列） --->
子類靜態(tài)代碼塊辆床、子類靜態(tài)變量 （優(yōu)先級(jí)并列）--->
父類代碼塊 --->
父類構(gòu)造函數(shù) --->
子類代碼塊 --->
子類構(gòu)造函數(shù)
其中父類靜態(tài)代碼塊、父類靜態(tài)變量>子類靜態(tài)代碼塊桅狠、子類靜態(tài)變量這個(gè)是類加載的時(shí)候做的事讼载，所以只在jvm生命周期內(nèi)加載類的時(shí)候做一次，后面實(shí)例化這個(gè)類的對(duì)象就執(zhí)行代碼塊和構(gòu)造函數(shù)的代碼就好了
