什么是类加载

虚拟机把描述类的数据从Class文件加载到内存，并对数据进行校验、转换解析和初始化，最终形成可以被虚拟机直接使用的Java类型，这就是虚拟机的类加载机制

类加载的生命周期

加载

“加载”是“类加载”(Class Loading)过程的第一步。这个加载过程主要就是靠类加载器实现的，包括用户自定义类加载器。

在加载的过程中,JVM主要做3件事情

通过一个类的全限定名来获取定义此类的二进制字节流(class文件)
在程序运行过程中,当要访问一个类时,若发现这个类尚未被加载,并满足类初始化的条件时，就根据要被初始化的这个类的全限定名找到该类的二进制字节流,开始加载过程
将这个字节流的静态存储结构转化为方法区的运行时数据结构
在内存中创建一个该类的java.lang.Class对象,作为方法区该类的各种数据的访问入

什么时候触发类加载？

• 使用new关键字实例化对象的时候、读取或设置一个类的静态字段（被final修饰、已在编译期把结果放入常量池的静态字段除外）的时候，以及调用一个类的静态方法的时候。
• 使用反射的时候
• 当虚拟机启动时，用户需要指定一个要执行的主类（包含main()方法的那个类），虚拟机会先初始化这个主类。

哪些操作不会触发类加载

• 通过子类引用父类的静态字段,不会导致子类的初始化

• 通过数组定义来引用类，不会触发此类的初始化

• 常量在编译阶段会存入调用类的常量池中,本质上并没有直接引用到定义的常量类，因此不会触发定义常量类的出刷

验证

验证阶段大致上会完成下面4个阶段的检验动作：文件格式验证、元数据验证、字节码验证、符号引用验证。

文件格式验证（对class文件进行校验）

第一阶段要验证字节流是否符合Class文件格式的规范，并且能被当前版本的虚拟机处理。这一阶段可能包括下面这些验证点：

• 是否以魔数0xCAFEBABE开头。
• 主、次版本号是否在当前虚拟机处理范围之内。
• …

元数据验证

第二阶段是对字节码描述的信息进行语义分析，以保证其描述的信息符合Java语言规范的要求，这个阶段可能包括的验证点如下：

• 这个类是否有父类（除了java.lang.Object之外，所有的类都应当有父类）。
• 这个类的父类是否继承了不允许被继承的类（被final修饰的类）。
• 。。。。。

字节码验证

第三阶段是整个验证过程中最复杂的一个阶段，主要目的是通过数据流和控制流分析，确定程序语义是合法的、符合逻辑的。

• 保证任意时刻操作数栈的数据类型与指令代码序列都能配合工作，

• 在操作栈放置了一个int类型的数据，使用时却按long类型来加载入本地变量表中。

• 。。。。。。。

符号引用验证

最后一个阶段的校验发生在虚拟机将符号引用转化为直接引用的时候，这个转化动作将在连接的第三阶段——解析阶段中发生

• 符号引用中通过字符串描述的全限定名是否能找到对应的类。
• 在指定类中是否存在符合方法的字段描述符以及简单名称所描述的方法和字段。
• 符号引用中的类、字段、方法的访问性（private、protected、public、default）是否可被当前类访问

准备

准备阶段是正式为类变量分配内存并设置类变量初始值的阶段，这些变量所使用的内存都将在方法区中进行分配。
这时候进行内存分配的仅包括类变量（被static修饰的变量），而不包括实例变量，实例变量将会在对象实例化时随着对象一起分配在Java堆中。其次，这里所说的初始值“通常情况”下是数据类型的零值，假设一个类变量的定义为：

public static int value=123;
//那变量value在准备阶段过后的初始值为0而不是123
//但如果静态字段是常量则初始化指定的值
public static final int value=123;
value在准备阶段过后的初始值为123

解析

解析阶段是虚拟机将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程

解析动作主要针对类或接口、字段、类方法、接口方法四类符号引用进行，分别对应于常量池中的CONSTANT_Class_info 、 CONSTANT_Fieldref_info 、CONSTANT_Methodref_info 、
CONSTANT_InterfaceMethodref_info四种常量类型。

类或接口的解析：

判断所要转化成的直接引用是对数组类型，还是普通的对象类型的引用，从而进行不同的解析。

字段解析：

对字段进行解析时，解析顺序：本类->实现此类的接口和父接口->父类

类方法解析：

对类方法的解析与对字段解析的搜索步骤差不多，只是多了判断该方法所处的是类还是接口的步
骤，而且对类方法的匹配搜索，是先搜索父类，再搜索接口。

初始化

类初始化阶段是类加载过程的最后一步，前面的类加载过程中，除了在加载阶段用户应用程序可以通过自定义类加载器参与之外，其余动作完全由虚拟机主导和控制。到了初始化阶段，才真正开始执行类中定义的Java程序代码

初始化阶段是执行类构造器()方法的过程

1.cinit方法是由编译器自动收集类中的所有类变量的赋值动作和静态语句块（static{}块）中的语句合并产生的，编译器收集的顺序是由语句在源文件中出现的顺序所决定的

2.clinit()方法与类的构造函数（或者说实例构造器()方法）不同，它不需要显式地调用父类构造器，虚拟机会保证在子类的()方法执行之前，父类的()方法已经执行完毕。

3.虚拟机会保证一个类的()方法在多线程环境中被正确地加锁、同步，如果多个线程同时去初始化一个类，那么只会有一个线程去执行这个类的()方法，其他线程都需要阻塞等待，直到活动线程执行()方法完毕。如果在一个类的()方法中有耗时很长的操作，就可能造成多个进程阻塞，在实际应用中这种阻塞往往是很隐蔽的。

而方法是类被创建的时候,在被执行的,所以java类的执行先后顺序就可以很好理解了

执行顺序：

	 1、父类的静态变量和静态块赋值（按照声明顺序）
	 2、自身的静态变量和静态块赋值（按照声明顺序）
	 3、main方法
	 4、父类的成员变量和块赋值（按照声明顺序）
	 5、父类构造器赋值
	 6.父类构造器赋值
	 7.自身成员变量和块赋值（按照声明顺序）
	 8.自身构造器赋值
	 9. 静态方法，实例方法只有在调用的时候才会去执行

类加载器

通过一个类的全限定名来获取描述此类的二进制字节流”这个动作放到Java虚拟机外部去实现，以便让应用程序自己决定如何去获取所需要的类。实现这个动作的代码模块称为“类加载器”。

类和类加载器

同一个class文件用不同的类加载器加载出来的类是不同的，由于这种现象的出现,所有使用了双亲委派模型

三大系统提供的类加载器

1.启动类加载器(Bootstrap ClassLoader)：

• 负责加载 JAVA_HOME\lib 目录中的，
• 或通过-Xbootclasspath参数指定路径中的，
• 且被虚拟机认可（按文件名识别，如rt.jar）的类。 • 由C++实现，不是ClassLoader子类

扩展类加载器(Extension ClassLoader)：

• 负责加载 JAVA_HOME\lib\ext 目录中的，
• 或通过java.ext.dirs系统变量指定路径中的类库。

应用程序类加载器(Application ClassLoader)：–最常用

• 负责加载用户路径（classpath）上的类库

双亲委派模型

双亲委派模型前提

要求除了顶层的启动类加载器外，其余的类加载器都应当有自己的父类加载器。这里类加载器之间的父子关系一般不会以继承（Inheritance）的关系来实现，而是都使用组合（Composition）关系来复用父加载器的代码。

双亲委派模式工作过程

双亲委派模型的工作过程是：如果一个类加载器收到了类加载的请求，它首先不会自己去尝试加载这个类，而是把这个请求委派给父类加载器去完成，每一个层次的类加载器都是如此，因此所有的加载请求最终都应该传送到顶层的启动类加载器中，只有当父加载器反馈自己无法完成这个加载请求（它的搜索范围中没有找到所需的类）时，子加载器才会尝试自己去加载。

这样就做到了一个类只被一个类加载器加载

为什么要自定义类加载器

虽然Application ClassLoader可以实现绝大部分的加载功能,
1.但如果一个类不在classpath的路径下(如在加载网络上的一个class文件),就需要自定义类加载器,去加载你自己的类
2.加载加密过的类文件，使用秘钥进行解密。
3.用定制的类加载器认证类用户的身份，确保付费许可。 。。。。。。。

破坏双亲委派模式

			--------本来应该让父加载器加载的,但犹豫架构等原因,只能让子加载器替父加载器加载

因为在某些情况下父类加载器需要委托子类加载器去加载class文件（双亲委派模式的话，是子类委托父()
类加载器去加载class文件）。因为受到加载范围的限制，父类加载器无法加载到需要的文件。
以Driver接口为例，由于Driver接口定义在jdk当中的，而其实现由各个数据库的服务商来提供，比如
mysql的就写了 MySQL Connector ，那么问题就来了，DriverManager（也由jdk提供）要加载各个实
现了Driver接口的实现类，然后进行管理，但是 DriverManager由启动类加载器加载，只能记载
JAVA_HOME的lib下文件，而其实现是由服务商提供的，由系统类加载器加载，这个时候就需要启动类
加载器来委托子类来加载Driver实现，从而破坏了双亲委派，这里仅仅是举了破坏双亲委派的其中一个
情况。