## JVM类加载机制 JVM 类加载机制分为五个部分：加载，验证，准备，解析，初始化。  ### 1. 加载 加载是类加载过程中的一个阶段， 这个阶段会在内存中生成一个代表这个类的 `java.lang.Class` 对象， 作为元空间这个类的各种数据的入口。注意这里不一定非得要从一个 Class 文件获取，这里既可以从 ZIP 包中读取（比如从 jar 包和 war 包中读取），也可以在运行时计算生成（动态代理），也可以由其它文件生成（比如将 JSP 文件转换成对应的 Class 类）。 ### 2. 验证 这一阶段的主要目的是为了确保 Class 文件的字节流中包含的信息是否符合当前虚拟机的要求，并且不会危害虚拟机自身的安全。 ### 3. 准备 准备阶段是正式为`类变量`分配内存并设置类变量的初始值阶段，即在方法区中分配这些变量所使用的内存空间。 ### 4. 解析 解析是指虚拟机将常量池中的`符号引用`替换为`直接引用`的过程。 > - **符号引用**：符号引用是class文件中CONSTANT_Class_info、CONSTANT_Field_info、CONSTANT_Method_info类型的常量 > - **直接引用**：直接引用可以是指向目标的`指针`，`相对偏移量`或是一个能间接定位到目标的`句柄`。如果有了直接引用，那引用的目标必定已经在内存中存在。 ### 5. 初始化 初始化阶段是类加载最后一个阶段，前面的类加载阶段之后，除了在加载阶段可以自定义类加载器以外，其它操作都由 JVM 主导。到了初始阶段，才开始真正执行类中定义的 Java 程序代码。 初始化阶段是执行类构造器`<clinit>`方法的过程。` <clinit>`方法是由编译器自动收集类中的`类变量的赋值操作`和`静态语句块中的语句`合并而成的。虚拟机会保证子`<clinit>`方法执行之前，父类的`<clinit>`方法已经执行完毕， 如果一个类中没有对静态变量赋值也没有静态语句块，那么编译器可以不为这个类生成`<clinit>`方法。 #### 不会执行类初始化的情况 - 调用父类静态成员 - 定义对象数组 - 常量在编译期间会存入调用类的常量池中，本质上并没有直接引用定义常量的类，不会触发定义常量所在的类的初始化 - 通过类名获取Class对象 - 通过 Class.forName 加载指定类时，如果指定参数 initialize 为 false 时，也不会触发类初始化，其实这个参数是告诉虚拟机，是否要对类进行初始化 - 通过 ClassLoader 默认的 loadClass 方法 ## 类加载器 虚拟机设计团队把加载动作放到 JVM 外部实现，以便让应用程序决定如何获取所需的类， JVM 提供了 3 种类加载器： ### 启动类加载器（Bootstrap ClassLoader） 负责加载 `JAVA_HOME\lib `目录中的， 或通过`-Xbootclasspath` 参数指定路径中的， 且被虚拟机认可（按文件名识别， 如 rt.jar） 的类。 ### 扩展类加载器（Extension ClassLoader） 负责加载`JAVA_HOME\lib\ext` 目录中的，或通过`java.ext.dirs` 系统变量指定路径中的类库。 ### 应用程序类加载器（Application ClassLoader） 负责加载用户路径（`classpath`）上的类库。 JVM 通过`双亲委派模型`进行类的加载， 当然我们也可以通过继承`java.lang.ClassLoader`实现自定义的类加载器。 类加载器结构图：  ## 双亲委派模型 当一个类收到了类加载请求，他首先不会尝试自己去加载这个类，而是`把这个请求委派给父类去完成`，每一个层次类加载器都是如此，因此所有的加载请求都应该传送到`启动类加载器`中，只有当父类加载器反馈自己无法完成这个请求的时候（在它的加载路径下没有找到所需加载的Class）， 子类加载器才会尝试自己去加载。 采用双亲委派的一个好处是比如加载位于 rt.jar 包中的类 java.lang.Object，不管是哪个加载器加载这个类，最终都是委托给顶层的启动类加载器进行加载，这样就保证了使用不同的类加载器最终得到的都是同样一个 Object 对象。