Java類載入器和雙親委派模型.md
0.類載入過程
一般來說，類載入分為3個過程，載入，連結和初始化。
1.載入階段，是Java將位元組碼資料從不同資料來源讀取到JVM中，並對映為JVM認可的Class物件，這裡的資料來源可能有Jar包，class檔案，甚至網路資料來源等。如果輸入資料不是ClassFile結構，則會丟擲ClassFormatError。
2.連結，這是核心步驟，將原始的類定義資訊平滑過渡到JVM執行過程中。細分為3個步驟
- 驗證 JVM需要驗證位元組資訊是否符合Java虛擬機器規範，
- 準備 建立類或介面中的靜態變數，並初始化靜態變數的初始值。這裡的初始化和第3步的初始化時有明顯區別的，側重點在於分配所需要的記憶體空間，不回去執行更近一部的JVM指令。
- 解析 這一步會將常量池中的符號引用替換為直接引用。
3.初始化（顯示初始化）
這一步真正執行類初始化的程式碼邏輯，包括類靜態欄位和類定義靜態程式碼塊的初始化動作（需要額外呼叫putstatic等JVM指令），編譯器在編譯階段就會把這部分邏輯給整理好。注意，父類的初始化邏輯要先於子類執行。
補充一個 類和例項的初始化執行優先順序
初始化過程：
- 初始化父類中的靜態成員變數和靜態程式碼塊 ；
- 初始化子類中的靜態成員變數和靜態程式碼塊 ；
- 初始化父類的普通成員變數和程式碼塊，再執行父類的構造方法；
- 初始化子類的普通成員變數和程式碼塊，再執行子類的構造方法；
注意：靜態塊（包括靜態成員變數和靜態程式碼塊）在JVM中只初始化一次。
1.雙親委派模型的定義
當類載入器檢視載入某一個型別的時候，除非父載入器找不到當前型別，否則儘量將當前任務代理給父載入器去做。使用委派模型的目的是，避免重複載入Java型別。
#1.JVM 提供的3個預設的類載入器
1.1.BootStrap ClassLoader
稱為啟動類載入器，是Java類載入層次中最頂層的類載入器，負責載入JDK中的核心類庫，如：rt.jar、resources.jar、charsets.jar等，是通過查詢sun.boot.class.path這個系統屬性所得知的。它是一個超級公民，即便是開啟了Security Manager之後，JDK依然付給他了所有的載入許可權。
1.2 Extension ClassLoader
稱為擴充套件類載入器，負責載入Java的擴充套件類庫，預設載入JAVA_HOME/jre/lib/ext/目下的所有jar。這就是所有的extendsion機制，這個目錄也可以通過設定“java.ext.dirs”來覆蓋。
比如在執行jar是，通過這個引數指定它所依賴的jar：
java -jar xx.jar -Djava.ext.dirs=./lib/ com.Main
1.3 App ClassLoader
稱為應用類載入器，負責載入應用程式classpath目錄下的所有jar和class檔案。我們聽到的“系統類載入器”，通常就是指這個。你可以自定義自己的類載入器，使用如下引數替換系統類載入器：
java -Djava.system.class.loader=com.MyClassLoader Main
三個類載入器的關係圖：
2.類載入器的特徵
2.1 雙親委派模型
絕大多數類載入器都遵循雙親委派模型，但不是所有的。有時候，啟動類載入器載入的型別，可能需要載入使用者程式碼，使用者可以在標準API框架下，提供自己的實現。
2.2 可見性
子類載入器可以訪問父類載入器載入過的型別，反過來是不允許的。
2.3 單一性
子類載入器可以訪問父類載入器載入過的型別，所以父類載入器載入過的型別不會在子類載入器中重複載入。但是同級的類載入器是互不可見的，同一型別可以被多次載入，但是加載出的型別時不同的class。
JVM在判定兩個class是否相同時，不僅要判斷兩個類名是否相同，而且要判斷是否由同一個類載入器例項載入的。只有兩者同時滿足的情況下，JVM才認為這兩個class是相同的。就算兩個class是同一份class位元組碼，如果被兩個不同的ClassLoader例項所載入，JVM也會認為它們是兩個不同class。比如網路上的一個Java類org.classloader.simple.NetClassLoaderSimple，javac編譯之後生成位元組碼檔案NetClassLoaderSimple.class，ClassLoaderA和ClassLoaderB這兩個類載入器並讀取了NetClassLoaderSimple.class檔案，並分別定義出了java.lang.Class例項來表示這個類，對於JVM來說，它們是兩個不同的例項物件，但它們確實是同一份位元組碼檔案，如果試圖將這個Class例項生成具體的物件進行轉換時，就會拋執行時異常java.lang.ClassCaseException，提示這是兩個不同的型別
3.自定義類載入器的應用場景
3.1 實現程序內隔離
類載入器實際上用作不同的名稱空間，以提供類似容器，模組化的效果。例如，兩個模組依賴不同版本的類庫，如果被不同的類載入器載入，就可以互不干擾。
3.2 應用需要從不同的資料來源獲取類定義
應用需要從不同的資料來源獲取類定義資訊，如網路資料來源，而不是本地檔案系統。
3.3 動態生成或修改型別
這個過程需要自己操作位元組碼
自定義類載入器的載入過程
1.通過制定名稱，找到其二進位制實現，往往自定義載入器就在這裡實現“定製”部分。
2.建立Class，完成類載入過程。從二進位制到Class的轉化，不需要我們實現，通常依賴DefineClass