类加载

了解 java 类加载机制
理解类加载器 ClassLoader

类加载时机

隐式加载 new 创建类的实例,
显式加载：loaderClass,forName 等
访问类的静态变量，或者为静态变量赋值
调用类的静态方法
使用反射方式创建某个类或者接口对象的 Class 对象。
初始化某个类的子类
直接使用 java.exe 命令来运行某个主类

类加载过程

类加载有五步：
加载 -> 验证 -> 准备 -> 解析 -> 初始化

加载

类加载过程的一个阶段，ClassLoader 通过一个类的完全限定名查找此类字节码文件，并利用字节码文件创建一个 class 对象

验证

目的在于确保 class 文件的字节流中包含信息符合当前虚拟机要求，不会危害虚拟机自身的安全，主要包括四种验证：文件格式的验证，元数据的验证，字节码验证，符号引用验证

准备

为类变量（static 修饰的字段变量）分配内存并且设置该类变量的初始值，（如 static int i = 5 这里只是将 i 赋值为 0，在初始化的阶段再把 i 赋值为 5)，
这里不包含 final 修饰的 static ，因为 final 在编译的时候就已经分配了。
这里不会为实例变量分配初始化，类变量会分配在方法区中，实例变量会随着对象分配到 Java 堆中

解析

这里主要的任务是把常量池中的符号引用替换成直接引用

初始化

这里是类记载的最后阶段，如果该类具有父类就进行对父类进行初始化，执行其静态初始化器（静态代码块）和静态初始化成员变量。
（前面已经对 static 初始化了默认值，这里我们对它进行赋值，成员变量也将被初始化）

forName 和 loaderClass 区别

Class.forName()得到的 class 是已经初始化完成的
ClassLoader.loaderClass 得到的 class 是还没有链接（验证，准备，解析三个过程被称为链接）的。

双亲委派机制

双亲委派模式要求除了顶层的启动类加载器之外，其余的类加载器都应该有自己的父类加载器，
但是在双亲委派模式中父子关系采取的并不是继承的关系，而是采用组合关系来复用父类加载器的相关代码。

protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
        throws ClassNotFoundException
    {
            // First, check if the class has already been loaded
            Class<?> c = findLoadedClass(name);
            if (c == null) {
                try {
                    if (parent != null) {
                        c = parent.loadClass(name, false);
                    } else {
                        c = findBootstrapClassOrNull(name);
                    }
                } catch (ClassNotFoundException e) {
                    // ClassNotFoundException thrown if class not found
                    // from the non-null parent class loader
                }

                if (c == null) {
                    // If still not found, then invoke findClass in order
                    // to find the class.
                    c = findClass(name);
                }
            }
            return c;
    }

工作原理

通过 loadClass 加载类时，会先通过 findLoadClass 查找该类是否已加载，
如果未加载，会先通过父加载期加载，依次向上递归，到最上级父加载器加载，
如果此时还未加载，再依次向下递归调用 findClass

就是每个儿子都很懒，遇到类加载的活都给它爸爸干，直到爸爸说我也做不来的时候，儿子才会想办法自己去加载。

优势

采用双亲委派模式的好处就是 Java 类随着它的类加载器一起具备一种带有优先级的层次关系，通过这种层级关系可以避免类的重复加载，当父亲已经加载了该类的时候，就没有必要子类加载器（ClassLoader）再加载一次。其次是考虑到安全因素，Java 核心 API 中定义类型不会被随意替换，假设通过网路传递一个名为 java.lang.Integer 的类，通过双亲委派的的模式传递到启动类加载器，而启动类加载器在核心 Java API 发现这个名字类，发现该类已经被加载，并不会重新加载网络传递过来的 java.lang.Integer.而之际返回已经加载过的 Integer.class，这样便可以防止核心 API 库被随意篡改。可能你会想，如果我们在 calsspath 路径下自定义一个名为 java.lang.SingInteger?该类并不存在 java.lang 中，经过双亲委托模式，传递到启动类加载器中，由于父类加载器路径下并没有该类，所以不会加载，将反向委托给子类加载器，最终会通过系统类加载器加载该类，但是这样做是不允许的，因为 java.lang 是核心的 API 包，需要访问权限，强制加载将会报出如下异常。

1	java.lang.SecurityException:Prohibited package name: java.lang

类与加载器

在 JVM 中标识两个 Class 对象，是否是同一个对象存在的两个必要条件：

类的完整类名必须一致，包括包名。
加载这个 ClassLoader（指 ClassLoader 实例对象）必须相同。

java 类加载机制