一、类加载的五大核心步骤
Java 虚拟机的类加载过程分为五个步骤：加载、验证、准备、解析和初始化。
1. 加载（Loading）
- 任务：找到
.class文件，读取其二进制数据，并将其转换为 JVM 内部的运行时数据结构。 - 结果：在堆中创建一个代表该类的
java.lang.Class对象。
2. 验证（Verification）
- 任务：确保
.class文件的字节流符合 JVM 规范，并且不会危害 JVM 的安全。 - 关键检查：文件格式（魔数、版本）、元数据（类是否有父类）、字节码（方法操作是否合法）。
3. 准备（Preparation）
- 任务：为类的静态变量分配内存，并将其赋零值。
- 注意：
static final常量在编译时就已经确定，此阶段会直接赋其值。
4. 解析（Resolution）
- 任务：将常量池中的符号引用（如方法名、字段名）转换为直接引用（如内存地址）。
5. 初始化（Initialization）
- 任务：执行类中的
<clinit>()方法。<clinit>()方法由编译器自动生成，它包含了所有静态变量的赋值和静态代码块中的代码。 - 线程安全：JVM 保证
<clinit>()方法在多线程环境下是加锁执行的，以确保一个类只会被初始化一次。
二、类加载器：JVM的“层级化管理”
Java 提供了三层默认的类加载器，它们遵循双亲委派机制。
1. 启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）
- 职责：加载 JVM 核心库（
rt.jar）。 - 特点：由 C++ 实现，无法在 Java 代码中直接获取。
2. 扩展类加载器（Extension ClassLoader）
- 职责：加载
JRE/lib/ext目录下的扩展库。
3. 应用类加载器（App ClassLoader）
- 职责：加载
classpath下的用户自定义类。
三、双亲委派机制：类加载的“安全”保障
-
工作流程：当一个类加载器收到加载请求时，它会先将请求委托给它的父加载器。父加载器再向上委托，直到顶层的启动类加载器。只有当父加载器无法加载时，子加载器才会尝试自己加载。
-
设计意义：
- 安全：防止用户伪造核心类（如
java.lang.String）。 - 避免重复：确保一个类只会被加载一次。
- 安全：防止用户伪造核心类（如
四、打破双亲委派机制：特殊场景的灵活处理
在某些特殊场景（如 Tomcat 的 Web 应用隔离、JDBC 的驱动加载），需要打破双亲委派机制。
Tomcat：Tomcat的WebAppClassLoader会优先加载 Web 应用目录下的类，而不是委托给父加载器。这使得不同的 Web 应用可以使用不同版本的依赖库，从而实现了类隔离。JDBC：JDBC 使用线程上下文类加载器（Thread Context ClassLoader） ，通过“反向委派”的方式，让DriverManager能够加载到厂商提供的驱动类。
