java 類的加載機制
類加載器
類的加載是由類加載器完成的，類加載器包括：啟動類加載器（BootStrap）、擴展類加載器（ExtClassLoader）、應用程序類加載器（AppClassLoader）和自定義類加載器（java.lang.ClassLoader的子類）。
啟動類加載器
一般用本地代碼實現，負責加載JVM基礎核心類庫，即 JAVA_HOME\lib 目錄下的類。
擴展類加載器
繼承自啟動類加載器，加載 \lib\ext 下的類，或者被 java.ext.dirs 系統變量指定的類。
應用程序類加載器
繼承自擴展類加載器，加載 ClassPath 中的類,或者系統變量 java.class.path 所指定的目錄中記載類，是用戶自定義加載器的默認父加載器。
繼承自 ClassLoader 類。
為什麽要自定義類加載器
一方面是由於java代碼很容易被反編譯，如果需要對自己的代碼加密的話，可以對編譯後的代碼進行加密，然後再通過實現自己的自定義類加載器進行解密，最後再加載。
另一方面也有可能從非標準的來源加載代碼，比如從網絡來源，那就需要自己實現一個類加載器，從指定源進行加載。
類加載機制
全盤負責
當一個類加載器負責加載某個 Class 時，該 Class 所依賴的和引用的其他 Class 也將由該類加載器負責載入，除非顯式指定另外一個類加載器來載入。
雙親委派模型
如果一個類加載器收到了 Class 加載的請求，它首先不會自己去嘗試加載這個 Class ，而是把請求委托給父加載器去完成，依次向上。因此，所有的類加載請求最終都應該被傳遞到頂層的啟動類加載器中，只有當父加載器在它的搜索範圍中沒有找到所需的 Class 時，即無法完成該加載，子加載器才會嘗試自己去加載該 Class 。
這樣做的好處是：
1. 避免同一個類被多次加載
2. 安全，Java 核心 API 中定義的類不會被隨意替換
3. 每個加載器只能加載自己範圍內的類
緩存機制
所有加載過的 Class 都會被緩存，當程序中需要使用某個 Class 時，類加載器先從緩存區尋找該 Class ，只有當緩存區不存在時，系統才會去讀取該 Class 對應的二進制數據，並將其轉換成 Class 對象，存入緩存區。
這就是為什麽修改了 Class 後，必須重啟JVM，程序的修改才會生效。
類加載器中的四個重要方法
loadClass(String name, boolean resolve)
protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
{
synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
// 先從緩存查找該class對象，找到就不用重新加載
Class<?> c = findLoadedClass(name);
if (c == null) {
long t0 = System.nanoTime();
try {
if (parent != null) {
//如果找不到，則委托給父類加載器去加載
c = parent.loadClass(name, false);
} else {
//如果沒有父類，則委托給啟動加載器去加載
c = findBootstrapClassOrNull(name);
}
} catch (ClassNotFoundException e) {
// ClassNotFoundException thrown if class not found
// from the non-null parent class loader
}
if (c == null) {
// 如果都沒有找到，則通過自定義實現的findClass去查找並加載
c = findClass(name);
// this is the defining class loader; record the stats
sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);
sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);
sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();
}
}
if (resolve) {//是否需要在加載時進行解析
resolveClass(c);
}
return c;
}
}
流程：
緩存 -> 父類加載器 -> 沒有父類 -> 啟動類加載器 -> 自己的 findClass() 方法
findClass(String name)
由自己負責加載類的方法。
在自定義類加載器時，需要重寫該方法並編寫加載規則，取得要加載類的字節碼後轉換成流，然後調用defineClass()方法生成類的 Class 對象。
defineClass(byte[] b, int off, int len)
將 byte 字節流解析成 JVM 能夠識別的 Class 對象。
resolveClass(Class??? c)
解析 Class 對象，即將字節碼文件中的符號引用轉換為直接引用。
符號引用與直接引用
符號引用：即一個字符串，但是這個字符串給出了一些能夠唯一性識別一個方法，一個變量，一個類的相關信息。
直接引用：可以理解為一個內存地址，或者一個偏移量。
舉個例子，現在調用方法 hello()，這個方法的地址是 1234567 ，那麽 hello 就是符號引用，1234567 就是直接引用。
類加載過程
類加載分為三個步驟：加載，連接，初始化
加載
根據一個類的全限定名(如 java.lang.String )來讀取該類的二進制字節流，解析成 JVM 能夠識別的 Class 對象。
連接
驗證
確保 Class 文件的字節流中包含信息符合虛擬機要求，不會危害虛擬機的安全。
主要包括四種驗證：文件格式驗證，元數據驗證，字節碼驗證，符號引用驗證。
準備
為類的靜態變量分配內存並且設置初始值，這裏的初始值指的是不同類型的默認值，如 int 默認值為0，引用的默認值為 null。
而 final 修飾的靜態常量，因為 final 在編譯的時候就會分配了，所以此時的值為代碼中設置的值。
註意
類的靜態變量會分配在方法區中，而實例變量是隨著對象一起分配到 Java 堆中。
解析
將常量池內的符號引用替換為直接引用。
初始化
將靜態變量和靜態方法塊按順序從上到下初始化，即為準備階段的靜態變量重新賦值，設置為代碼中指定的值。
執行構造函數。
如果該類具有父類，先初始化父類。
流程圖
子類繼承父類時的執行順序
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作者：路比船長
來源：CSDN
原文：https://blog.csdn.net/u013534071/article/details/80254247
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