JVM类加载机制

关于JVM的类加载机制，可以理解为：把编译完成的 .class文件，从文件硬盘加载到内存中(元数据区)这样的一个过程，最终要获取到类对象。这个过程，可以大致理解为以下几个步骤：

加载：把 .class 文件找到，打开文件，读文件，把文件内容读到内存中；

验证：检查 .class 文件格式对不对，.class文件是一个二进制文件，此处的检查是根据官方提供的 JVM 虚拟机规范，它会说明描述 .class 的规范；

准备：给类对象分配内存空间(在元数据区占用一个空间) ，内存初始化成全0，为类中定义的静态变量分配内存，并设置初始值也为0；

解析：初始化字符串常量，把符号引用转成直接引用；

符号引用转成直接引用：对于字符串常量来说，是需要有一块内存空间，来存这个字符的实际内容的，还需要有一个引用，来保存这个内存空间的起始地址，而在类加载过程中，字符串常量是存储在 .class 文件中的，而不是内存上的，此时的这个 "引用" 记录的不是字符串常量的真正地址，而是它在文件中的一个偏移量，这个偏移量就理解为 "符号引用"；

在类加载之后，才真正的把这个字符串常量放在内存中，此时才是真正拥有内存地址，此时的内存地址就理解为 "直接引用" ；

初始化：针对类对象里面的内容进行初始化，加载父类，执行父类静态代码块，父类静态变量赋值，子类静态代码块，子类静态变量赋值，父类初始化模块，父类普通变量，父类构造器，子类初始化模块，子类普通变量，子类构造器...

一个类什么时候会被加载呢？

并不是Java程序一运行，就把所有的类都加载了，而是等到了真正用到的时候，才会去加载，属于是懒汉模式，一般会有以下三种情况：

构造类的实例；
调用了这个类的静态方法，或者使用到了这个类的静态属性；
加载子类的时候，通常会先加载其父类；
一般是用到了才会进行类加载，并且加载过一次后，后续再使用也不需要进行重复加载了；
双亲委派模型

双亲委派模型，描述的是JVM类加载机制中的加载过程，也就是找 .class 文件的过程；

JVM 默认提供了三个类加载器：

BootstrapClassLoader：负责加载标准库中的类；
ExtensionClassLoader：负责加载 JVM 扩展库中的类；
ApplicationClassLoader：负责加载用户提供的，也就是用户代码中的类；
在这三个类加载器中，存在一个 "父子关系" --- 每个 ClassLoader 类中会有一个 parent 属性来标识自己的父加载器：
ApplicationClassLoader 的 parent 是 ExtensionClassLoader；
ExtensionClassLoader 的 parent 是 BootstrapClassLoader；
类加载器的加载过程

当加载一个类的时候，是从 ApplicationClassLoader 开始的，但它会把当前的加载任务交给父亲去做，也就是让 ExtensionClassLoader 去加载，然后 ExtensionClassLoader 也把任务交给父加载器，也就是 BootstrapClassLoader 去加载，此时 BootstrapClassLoader 的 parent 是 null 了，也就只能自己去加载，此时 BootstrapClassLoader 就要搜索自己负责的标准库中的类，如果能找到，就加载，如果找不到，就再返回交给 ExtensionClassLoader 去加载，同样的道理，如果 ExtensionClassLoader 在自己负责的 JVM 扩展库中找到了对应的类，就加载，如果找不到，就再返回给 ApplicationClassLoader 去加载，如果找到了就加载，如果到最后都没有找到，那么就会抛出类找不到这样的一个异常；

就大致是一个这样的执行过程：

之所以以这样的一个加载顺序，让标准库先加载，然后再扩展库，最后再是用户写的类，是为了防止用户可能会写出一些标准库或者扩展库已经存在的类的，就比如 java.lang.String，而这个是标准库中已经存在的类的，按照上述的加载顺序，JVM 最后加载出来的就是标准库中的类，而不是用户自己写的；

另一方面，类加载器也是可以自定义的，以上三个是 JVM 自带的，用户自定义的类加载器，也可以加入到上述的流程中使用，自己写的类加载器，可以遵守双亲委派模型，也可以选择不遵守，例如 Tomcat，去加载 webapp 这里就是单独的类加载器，不遵守双亲委派模型；