Java类加载机制实现流程及原理详解

前言

　　我们知道，Java项目编译后会生成许许多多的class文件，class文件保存着类的描述信息。虚拟机把描述类的数据从Class文件加载到内存，并对数据进行校验、转化解析和初始化，最终形成可以被虚拟机直接使用的Java类型，这就是虚拟机的类加载机制。

类的生命周期

　　类从被加载到虚拟机内存中开始，到卸载出内存位置，他的整个生命周期包括：

加载验证准备解析初始化使用卸载

　　这七个阶段。画个图就是下面这样：

　　其中，类加载的过程包括了加载、验证、准备、解析、初始化这五个阶段。其中加载、验证、准备、初始化顺序是固定的，解析可能在初始化之前也可能在初始化之后，为什么呢？因为Java支持运行时绑定，也就是我们说的多态，所以解析发生的时机不一定。

注意：按顺序开始不一定是按顺序结束，因为有些阶段执行时间较长。

类加载过程

　　让我们看一下类加载过程中，每一阶段大概都做了什么事情！

让我们看一下类加载过程中，每一阶段大概都做了什么事情！

• 加载：查找并加载类的二进制数据。
• 连接：
• 验证：确保被加载的类的正确性。
• 文件格式验证
• 元数据验证
• 字节码验证
• 符号引用验证
• 准备　为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值。　　　
• 解析：把类中的符号引用转换为直接引用。
• 初始化：为类的静态变量赋予正确得到初始值，JVM负责对类进行初始化，主要对类变量进行初始化。

类加载器四种类加载器

　　JVM自带了三种类加载器，依次为下面前三个，如果有必要，我们还可以加入自定义的类加载器，实现更灵活的加载方式，比如从特定的场所取得java class，例如数据库中和网络中、动态创建类、自动验证数字签名等等。

• BootStrapClassLoader：启动类加载器
• 加载（/JDK/JRE/LIB/ java.）　　
• ExtClassLoader：扩展类加载器
• 加载（/JDK/JRE/LIB/EXT javax.）
• AppClassLoader：应用类加载器
• 加载（ClassPath，自己写的类）
• *ClassLoader：用户自定义类加载器

　　他们存在层级关系，但是并不是通过继承实现的，而是通过组合！如下图：

双亲委派模型

　　如果一个类加载器收到了类加载的请求，它首先不会自己去尝试加载这个类，而是把请求委托给父加载器去完成，依次向上，因此，所有的类加载请求最终都应该被传递到顶层的启动类加载器中，只有当父加载器在它的搜索范围中没有找到所需的类时，即无法完成该加载，子加载器才会尝试自己去加载该类。