一文讀懂類加載機制

類記載過程

多個java文件通過編譯打包生成可運行的jar包，最終由java命令運行某個主類的main函數啓動程序，這裏首先須要經過類加載器把主類加載到jvm。
主類在運行過程當中若是使用到其餘類，會逐步加載這些類。
注意，jar包裏的類不是一次性所有加載的，是使用時才加載的。

從類加載到使用整個過程由以下幾步：
加載、驗證、準備、解析、初始化、使用、卸載

• 加載：在硬盤上查找並經過IO讀入字節碼文件，使用到類時纔會加載，例如：調用類的main方法，new對象等；
• 驗證：校驗字節碼文件的正確性；
• 準備：給類的靜態變量分配內存，並賦予默認值；
• 解析：將符號引用替換爲直接引用，該階段會把一些靜態方法（符號引用，好比main方法）替換爲指向數據所在內存的指針或句柄等（直接引用），這就是靜態連接過程，這個過程是在類記載期間完成的。動態連接是程序運行期間完成的將符號引用替換爲直接引用。

• 初始化：對類的靜態變量初始化爲指定的值，執行靜態代碼塊。
  

  類加載器

  上面的類加載過程主要是經過類加載器來實現的，java裏有如下幾種類加載器。
• 啓動類加載器：負責加載支撐JVM運行的位於JREd額lib目錄下的核心類庫；
• 擴展類加載器：負責加載支撐JVM運行位於JRE的lib目錄下的ext擴展目錄中的JAR類包；
• 應用程序加載器：負責加載ClassPath路徑下的類包，主要就是加載應用程序的類；

• 自定義加載器：負責加載用戶自定義路徑下的類包；

類記載器繼承了java.lang.ClassLoader類，該類有兩個核心方法，loadClass和findClass。

protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
    throws ClassNotFoundException
{
    synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
        // First, check if the class has already been loaded
        Class<?> c = findLoadedClass(name);
        if (c == null) {
            long t0 = System.nanoTime();
            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.
                long t1 = System.nanoTime();
                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) {
            resolveClass(c);
        }
        return c;
    }
}

findClass方法默認實現是拋出異常，因此咱們在自定義類加載器主要是重寫findClass方法。

protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
    throw new ClassNotFoundException(name);
}

雙親委派機制

jvm類加載器是有親子層結構的.

這裏類加載就是雙親委派機制，記載某個類時， 會先委託父加載器尋找目標類，找不到再委託上層父加載器加載，若是全部父加載器再本身的加載類路徑下都找不到目標類，則再本身的類加載路徑中查找並載入目標類。

好比：Math類，最早會找應用程序類加載器加載，應用程序加載器會先委託擴展類加載器加載，擴展類加載器再委託啓動類加載器，頂層啓動類加載器在本身的類加載器路徑裏找了半天沒找到Math類，則向下退回加載Math類的請求，擴展類加載器收到回覆就本身加載，在本身的類加載路徑裏找了半天也沒找到Math類，又向下退回Math類的加載請求給應用程序類加載器，應用程序類加載器因而在本身的類加載路徑中找到了Math類，因而就本身加載了。

雙親委派機制說簡單就是：先找父親加載，不行再由父親本身加載。

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