类加载子系统
- 类加载子系统负责从文件系统或者网络中加载Class文件，class文件在文件开头有特定的文件标识
- ClassLoader只负责class文件的加载，至于它是否可以运行，则由ExecutionEngine决定
- 加载类信息存放于一块称为方法区的内存空间。除了类的信息外，方法区中还会存放运行时常量池信息。可能还包括字符串字面量和数字常量（这部分常量信息是Class文件中常量池部分的内存映射）
类加载过程
加载：
- 通过一个类的全限定名获取定义此类的二进制字节流
- 将这个字节流所代表的静态存储结构转化为方法区的运行时数据结构
- 在内存中生成一个代表这个类的Java.lang.Class对象，作为方法区这个类的各种数据的访问入口
链接
验证（Verify）：
- 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，保证被加载类的正确性，不会危害虚拟机自身安全
- 主要包括四种验证，文件格式验证，元数据验证，字节码验证，符号引用验证
准备（Parepare）：
- 为类变量分配内存并且设置该类变量的初始默认值，即零值。
- 这里不包含用final修饰的static，因为final在编译的时候就会分配了，准备阶段会显式初始化；
- 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，而实例变量是会随着对象一起分配到Java堆中。
解析（Resolve）：
- 将常量池内的符号引用转换为直接引用的过程。
- 事实上，解析操作网晚会伴随着jvm在执行完初始化之后再执行
- 符号引用就是一组符号来描述所引用的目标。符号应用的字面量形式明确定义在《java虚拟机规范》的class文件格式中。直接引用就是直接指向目标的指针、相对偏移量或一个间接定位到目标的句柄
- 解析动作主要针对类或接口、字段、类方法、接口方法、方法类型等。对应常量池中的CONSTANT_Class_info/CONSTANT_Fieldref_info、CONSTANT_Methodref_info等。
初始化
- clinit()即“class or interface initialization method”，注意他并不是指构造器init()
- 此方法不需要定义，是javac编译器自动收集类中的所有类变量的赋值动作和静态代码块中的语句合并而来。
- 我们注意到如果没有静态变量c，那么字节码文件中就不会有clinit方法
类加载器分类
- JVM支持俩种类型的类加载器，分别是引导类加载器（Bootstrap ClassLoader）和自定义类加载器（User-Defined ClassLoader)
- 从概念上讲，自定义类加载器一般指的是程序中由开发人员自定义的一类类加载器，但是Java虚拟机规范却没有这么定义，而是将所有派生于抽象类ClassLoader的类加载器都划分为自定义类加载器。
- 无论类加载器的类型如何划分，在程序中我们最常见的类加载器始终只有三个，如下所示：
这里的四者是包含关系，不是上下层关系，也不是继承关系
虚拟机自带的加载器
启动类加载器（引导类加载器，Bootstrap ClassLoader）
- 这个类加载器是C/C++语言实现的，嵌套在JVM内部。
- 它用来加载Java的核心库（JAVA_HOME/jre/lib/rt.jar、resources.jar或sun.boot.class.path路径下的内容），用于提供JVM自身需要的类
- 并不继承自Java.lang,ClassLoader，没有父加载器。
- 加载扩展类和程序类加载器，并指定为他们的父类加载器
- 出于安全考虑，BootStrap启动类加载器只加载包名为Java、javax、sun等开头的类
扩展类加载器（Extension ClassLoader）
- Java语言编写，由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader实现。
- 派生于ClassLoader类
- 父类加载器为启动类加载器
- 从Java.ext.dirs系统属性所指定的目录加载类库，或从JDK的安装目录的jre/lib/ext子目录（扩展目录）下加载类库。如果用户创建的jar放在此目录下，也会自动由扩展类加载器加载。
应用程序类加载器（系统类加载器，APPClassLoader）
- Java语言编写，由sun.misc.Launcher$AppClassLoader实现
- 派生于ClassLoader类
- 父类加载器为扩展类加载器
- 它负责加载环境变量classpath或者系统属性 Java.class.path指定路径下的类库
- 该类加载器是程序默认的类加载器，一般来说，Java应用的类都是由它来完成加载
- 通过ClassLoader#getSystemClassLoader()方法可以获得到该类加载器
用户自定义类加载器
- 在Java的日常应用程序开发中，类加载器几乎是由上述3种类加载器相互配合执行的，在必要时，我们还可以自定义类加载器，来定制类的加载方式
为什么要自定义类加载器
- 隔离加载类
- 修改类的加载方式
- 扩展加载源
- 防止源码泄漏
ClassLoader的常用方法及获取方法
ClassLoader类，它是一个抽象类，其后所有的类加载器都继承自ClassLoader（不包括启动类加载器）
ClassLoader继承关系
双亲委派机制
Java虚拟机对class文件采用的时按需加载的方式，也就是说当需要使用这个类的时候才会将它的class文件加载到内存当中生成class对象，而且加载某个类的class文件是，Java采用的是双亲委派机制，即把请求交由其父类处理，他是一种任务委派机制。
工作原理
- 如果一个类加载器收到了类加载请求，它并不会自己先去加载，而是把这个请求委托给父类加载器去执行；
- 如果父类加载器还存在其父类加载器，则会进一步向上委托，依次递归，请求最终将到达顶层的启动类加载器。
- 如果父类加载器可以完成类加载任务，就成功返回，倘若父类加载器无法完成加载任务，子加载器才会尝试自己去加载，这就是双亲委派模式
优点：
- 避免类的重复加载
- 保护程序安全，防止核心API被随意篡改
- 自定义类：Java.lang.String
- 自定义类：Java.lang.Bwang
沙箱安全机制
自定义String类，但是在加载自定义String类的时候会率先使用引导类加载器加载，而引导类加载器在加载过程中会加载JDK自带的文件，报错信息说没有main方法，是因为加载的是rt.jar包中的String类，这样可以保证对Java核心API的源代码保护，这就是沙箱安全机制
其他
在JVM中表示俩个class对象是否为同一个类存在俩个必要条件：
- 类的完整类名必须一致，包括包名。
- 加载这个类的ClassLoader（指ClassLoader实例对象）必须相同
类的主动使用和被动使用
主动使用又分为七种情况：
- 创建类的实例
- 访问某个类或接口的静态变量，或者对该静态变量赋值
- 调用类的静态方法
- 反射
- 初始化一个类的子类
- Java虚拟机启动时被标明为启动类的类
- JDK 7 开始提供的动态语言支持
除了以上七种情况，其他使用Java类的方式都看成对类的被动使用们都不会导致类的初始化
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