JVM之类加载的过程｜Java 开发实战

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一、类的加载子系统与过程

类的加载子系统

类加载的子系统分为三个阶段：加载 --> 链接 --> 初始化

加载器的作用：

Loding（加载）：通过全限定类名获取二进制字节流，把流转化为方法区的运行时数据结构，在内存中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，作为方法区中这个类的访问入口。（生成大Class实例）
Linking（链接）：
- Verify（验证）：在加载后，确保被加载的Class文件字节流信息符合当前虚拟机的要求，不会危害虚拟机自身安全。
- Prepare（准备）：为变量分配内存，并且分配默认的初始值，零值。**注意：**如果被final修饰的static常量不会在这个阶段分配内存，而是在编译阶段就已经分配了，在准备阶段进行显示的初始化（值是多少就赋值为多少）。不会为实例变量初始化，对象还未创建。
- Resolve（解析）：将符号引用转换为直接引用，直接引用就是直接指向目标的指针，主要针对类、接口、字段、类方法、接口字段、方法类型等。
initialzation（初始化）：初始化就是执行类的构造方法<client>()的过程，不是类的构造器。<client>()方法自动收集类变量的赋值动作和静态代码块，为类的常量赋值，如果没有这样的操作就没有该方法。如果有父类，会先执行父类的<client>()方法。<client>()方法在多线程下是同步加锁的，保证类只加载一次。此步骤之后，类才正式成为可执行状态。

JVM的类加载器主要分为两种类型，一种是引导类加载器（Bootstrap ClassLoader）和自定义类加载器（User Defined ClassLoader）。根据Java虚拟机规范中，所有派生于ClassLoader的加载器都是自定义类加载器。

加载器分类：

引导类加载器（Bootstrap ClassLoader）：
- 只负责加载Java的核心类库（java、javax、sun等包），并且无法获取该加载器，C/C++语言实现。
扩展类加载器（Extension ClassLoader）：
- 派生于ClassLoader类，主要加载JDK目录下的jre/lib/ext下的类库。如果用户创建的JAR在此目录下，也会被扩展类加载器加载。
系统类加载器（Application ClassLoader）：
- 派生于ClassLoader类，主要加载自定义的类，程序默认的类加载器。
用户自定义加载器：可以继承ClassLoader类，并且重写内部方法。（不常用）

原理：

在加载器收到一个加载类的请求时，加载器并不会直接加载，而是递归向上请求父类加载器，直到最顶层的Bootstrap ClassLoader，如果Bootstrap ClassLoader可以加载就成功返回，如果不能加载就依次向下请求，直到被成功加载。

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**注意：**如果接口属于核心API类库的，那么接口会被Bootstrap ClassLoader加载器加载，而接口的实现类会被默认的加载器Application ClassLoader加载，这就是所谓的反向委托。

优势：