類的加載步驟

JVM加載類的過程大致分為三步，裝載（Load）唠亚，連接（Link）区丑，初始化（Initialize）

• 裝載：加載類的二進(jìn)制文件（將.class加載如內(nèi)存）

  • 通過一個(gè)類的全限定名來獲取定義此類的二進(jìn)制字節(jié)流。
  • 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)橱野。
  • 在java堆中生成一個(gè)代表這個(gè)類的java.lang.Class對(duì)象朽缴，做為方法區(qū)這些數(shù)據(jù)的訪問入口。
  • 加載階段完成之后二進(jìn)制字節(jié)流就按照虛擬機(jī)所需的格式存儲(chǔ)在方區(qū)去中水援。

• 驗(yàn)證：確保唄加載類的正確性（驗(yàn)證.class的正確性）

  • 【文件格式驗(yàn)證】驗(yàn)證字節(jié)流是否符合Class文件格式的規(guī)范密强，并且能被當(dāng)前版本的虛擬機(jī)處理茅郎。
  • 【元數(shù)據(jù)驗(yàn)證】對(duì)字節(jié)碼描述的信息進(jìn)行語義分析，以確保其描述的信息符合java語言規(guī)范的要求或渤。
  • 【字節(jié)碼驗(yàn)證】這個(gè)階段的主要工作是進(jìn)行數(shù)據(jù)流和控制流的分析系冗。任務(wù)是確保被驗(yàn)證類的方法在運(yùn)行時(shí)不會(huì)做出危害虛擬機(jī)安全的行為。
  • 【符號(hào)引用驗(yàn)證】這一階段發(fā)生在虛擬機(jī)將符號(hào)引用轉(zhuǎn)換為直接引用的時(shí)候（解析階段）薪鹦，主要是對(duì)類自身以外的信息進(jìn)行匹配性的校驗(yàn)掌敬。目的是確保解析動(dòng)作能夠正常執(zhí)行。

• 準(zhǔn)備：為類的靜態(tài)變量分配內(nèi)存并初始化

  • 這些內(nèi)存都將在方法區(qū)中進(jìn)行分配
  • 這里的變量?jī)H包括類標(biāo)量不包括實(shí)例變量

• 解析：將類的符號(hào)引用變?yōu)橹苯右?/p>

  • 【符號(hào)引用】符號(hào)引用以一組符號(hào)來描述所引用的目標(biāo)池磁，符號(hào)可以是任意形式的字面量奔害，只要使用時(shí)能無歧義地定位到目標(biāo)即可。符號(hào)引用與虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)的內(nèi)存布局無關(guān)地熄，引用的目標(biāo)并不一定已經(jīng)加載到內(nèi)存中华临。
  • 【直接引用】直接引用可以是直接指向目標(biāo)的指針，相對(duì)偏移量或是一個(gè)能間接定位到目標(biāo)的句柄离斩。直接飲用是與內(nèi)存布局相關(guān)的银舱。

• 初始化：為類的靜態(tài)變量賦予正確的值

類的加載時(shí)機(jī)

類的加載時(shí)機(jī)有一下六種：

• 創(chuàng)建類的實(shí)例的時(shí)候，也就是使用new創(chuàng)建對(duì)象的時(shí)候
• 訪問某個(gè)類或接口的靜態(tài)變量的時(shí)候跛梗，或者對(duì)該靜態(tài)變量賦值的時(shí)候
• 調(diào)用類的靜態(tài)方法的時(shí)候
• 反射
• 初始化類的子類的時(shí)候（會(huì)首先初始化子類的父類寻馏，接口加載時(shí)則無需加載所有父接口）
• JVM啟動(dòng)時(shí)的啟動(dòng)類
• 運(yùn)行時(shí)計(jì)算生成，最典型的是動(dòng)態(tài)代理技術(shù)

注意：虛擬機(jī)規(guī)范并沒有指明二進(jìn)制字節(jié)流要從一個(gè)Class文件獲取核偿，或者說根本沒有指明從哪里獲取诚欠、怎樣獲取。這種開放使得Java在很多領(lǐng)域得到充分運(yùn)用漾岳，例如：

從ZIP包中讀取轰绵，這很常見，成為JAR尼荆，EAR左腔，WAR格式的基礎(chǔ)
從網(wǎng)絡(luò)中獲取，最典型的應(yīng)用就是Applet
運(yùn)行時(shí)計(jì)算生成捅儒，最典型的是動(dòng)態(tài)代理技術(shù)液样，在java.lang.reflect.Proxy中，就是用了ProxyGenerator.generateProxyClass來為特定接口生成形式為“*$Proxy”的代理類的二進(jìn)制字節(jié)流
有其他文件生成巧还，最典型的JSP應(yīng)用鞭莽，由JSP文件生成對(duì)應(yīng)的Class類

加載器-類型

JVM默認(rèn)有三種類的加載器

• 【啟動(dòng)類加載器】使用C++代碼實(shí)現(xiàn)(不是Java類，因此它不需要被別人加載)麸祷，嵌套在Java虛擬機(jī)內(nèi)核里面澎怒，也就是JVM啟動(dòng)的時(shí)候Bootstrap就已經(jīng)啟動(dòng)，例如java.lang等包下的類
• 【擴(kuò)展類加載器】負(fù)責(zé)載入標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展目錄中的類阶牍，例如Sun的JVM的擴(kuò)展目錄是/jdk/jre/lib/ext喷面。
• 【系統(tǒng)類加載器】默認(rèn)的類加載器星瘾，搜索環(huán)境變量CLASSPATH中指明的路徑。

類的加載其他注意事項(xiàng)：

【自定義類的加載器】

• 默認(rèn)很多情況下應(yīng)用程序會(huì)根據(jù)自身需求定義自己的類的加載器乖酬，如tomcat根據(jù)j2ee標(biāo)準(zhǔn)自行實(shí)現(xiàn)ClassLoader死相。

【類的卸載】

• 就是Class文件的垃圾回收，系統(tǒng)自帶的類的加載器加載的類不會(huì)被回收咬像。

【命名空間】

• 類使用命名空間(類的包名+類的加載器)確定類的唯一性
• 同一命名空間下的類是相互可見的
• 子類命名空間包含父類的命名空間算撮，因此由子類加載器記載的類能“看到”由父類加載器加載的類

類的加載機(jī)制（雙親委派機(jī)制）

通俗來講就是某個(gè)特定的類加載器在接到加載類的請(qǐng)求時(shí)，首先將加載任務(wù)委托給父類加載器县昂，依次遞歸肮柜，如果父類加載器可以完成類加載任務(wù)，就成功返回倒彰；只有父類加載器無法完成此加載任務(wù)時(shí)审洞，才自己去加載。

為什么要讓父類加載器優(yōu)先去加載呢待讳？
試想如果子類加載器先加載芒澜，那么我們可以寫一些與java.lang包中基礎(chǔ)類同名的類，
然后再定義一個(gè)子類加載器创淡，這樣整個(gè)應(yīng)用使用的基礎(chǔ)類就都變成我們自己定義的類了痴晦。這樣就有很大的安全隱患！
所以自己編寫類加載器時(shí)琳彩，如果沒有特殊原因誊酌，一定要遵守類加載的雙親委派模型。