类加载机制：
主要参考文章：https://www.cnblogs.com/aspirant/p/7200523.html
主要知识点：
1.类加载器的作用，类型及其各自特点
作用：加载类；唯一确定类。
JVM类加载机制：
1.关联加载；2.双亲委派；3.优先缓存
类型：
1. 启动类加载器；2.拓展类加载器；3.应用类加载器；4.自定义加载器
各加载器特点：
1.启动类加载器，Bootstrap ClassLoader，加载JACA_HOME\lib（dt.jar,tools.jar），或者被-Xbootclasspath参数限定的类
2.扩展类加载器，Extension ClassLoader，加载\lib\ext，或者被java.ext.dirs系统变量指定的类
3.应用程序类加载器，Application ClassLoader，加载ClassPath中的类库
补充：我们正常配置【.:JAVA_HOME/jre/lib/rt.jar:JAVA_HOME/lib/dt.jar:JAVA_HOME/lib/tools.jar】，
3.1. 开头的【.】代表了当前路径，
3.2. rt.jar其实大名鼎鼎，runtime的缩写，我们寻常使用的io，collection，thread都在这个里面,其实不需要配在ClassPath中，因为默认就在Root Classloader的加载路径里面的
3.3. dt.jar是关于运行环境的类库， 一般用不到，swing相关的需要用到
3.4 tools.jar 是系统用来编译一个类的时候用到的，即执行javac的时候用到
javac XXX.java 实际上就是运行 java -Calsspath=%JAVA_HOME%\lib\tools.jar xx.xxx.Main XXX.java javac就是对上面命令的封装 所以tools.jar 也不用加到classpath里面
3.5. 在Classpath设置这几个变量，是为了方便在程序中 import；Web系统都用到tool.jar。
4.自定义类加载器，通过继承ClassLoader实现，一般是加载我们的自定义类
2. 双亲委派的概念，意义
概念：所谓双亲委派是指每次收到类加载请求时，先将请求委派给父类加载器完成（所有加载请求最终会委派到顶层的Bootstrap ClassLoader加载器中），如果父类加载器无法完成这个加载（该加载器的搜索范围中没有找到对应的类），子类尝试自己加载。
意义：1.避免同一个类被多次加载; 2.每个加载器只能加载自己范围内的类
方法：defineClass,loadClass,findClass的区别
loadClass实现了双亲委派的一套体系，会一直向上找合适的类加载器来加载，重写这个方法就可以打破双亲委派，
findClass：子类重写这个方法，这个方法的意义就是在自己职责范围内找到相关的类路径，然后调用defineClass方法即可完成加载过程，
defineClass：是native方法，职责是接收class文件的二进制流，完成类加载
ClassLoader定义了该流程的算法骨架：
大概如下：
protected Class loadClass(String className){
Class c = findFromCache(className); // 先取加载缓存（一般热加载机制会再这一步动手，每次都重新加载，不走缓存，（破坏双亲委派机制））
if(c == null){ // 先委托父类加载
c=parent.loadClass(className);
if(c == null){ // 如果父类不加载，则自己加载
c = findClass(className);
}
}
}
补充：tomcat的类加载流程
Tomcat中的类加载器
在Tomcat目录结构中，有三组目录（“/common/*”,“/server/*”和“shared/*”）可以存放公用Java类库，此外还有第四组Web应用程序自身的目录“/WEB-INF/*”，把java类库放置在这些目录中的含义分别是：
放置在common目录中：类库可被Tomcat和所有的Web应用程序共同使用。 放置在server目录中：类库可被Tomcat使用，岁所有的Web应用程序都不可见。 放置在shared目录中：类库可被所有的Web应用程序共同使用，但对Tomcat自己不可见。 放置在/WebApp/WEB-INF目录中：类库仅仅可以被此Web应用程序使用，对Tomcat和其他Web应用程序都不可见。
为了支持这套目录结构，并对目录里面的类库进行加载和隔离，Tomcat自定义了多个类加载器，这些类加载器按照经典的双亲委派模型来实现，如下图所示
灰色背景的3个类加载器是JDK默认提供的类加载器，这3个加载器的作用前面已经介绍过了。而 CommonClassLoader、CatalinaClassLoader、SharedClassLoader 和 WebAppClassLoader 则是 Tomcat 自己定义的类加载器，它们分别加载 /common/*、/server/*、/shared/* 和 /WebApp/WEB-INF/* 中的 Java 类库。其中 WebApp 类加载器和 Jsp 类加载器通常会存在多个实例，每一个 Web 应用程序对应一个 WebApp 类加载器，每一个 JSP 文件对应一个 Jsp 类加载器。
从图中的委派关系中可以看出，CommonClassLoader 能加载的类都可以被 CatalinaClassLoader 和 SharedClassLoader 使用，而 CatalinaClassLoader 和 SharedClassLoader 自己能加载的类则与对方相互隔离。WebAppClassLoader 可以使用 SharedClassLoader 加载到的类，但各个 WebAppClassLoader 实例之间相互隔离。而 JasperLoader 的加载范围仅仅是这个 JSP 文件所编译出来的那一个 Class，它出现的目的就是为了被丢弃：当服务器检测到 JSP 文件被修改时，会替换掉目前的 JasperLoader 的实例，并通过再建立一个新的 Jsp 类加载器来实现 JSP 文件的 HotSwap 功能。
3.类加载的过程：
类生命周期：加载，连接（验证，准备，解析），初始化，使用，卸载。如下图：
3.1 加载：
将类的二进制文件流加载到JVM内存，并转化成相对应的Class对象
补充：加载阶段是类加载过程中可控性最强的阶段。可以使用默认加载器，也可以自定义加载器完成。。加载加载阶段完成后，虚拟机外部的 二进制字节流就按照虚拟机所需的格式存储在方法区之中，而且在Java堆中也创建一个java.lang.Class类的对象，这样便可以通过该对象访问方法区中的这些数据。
3.2 连接：
3.2.1 验证： 验证阶段主要包括四个检验过程：文件格式验证、元数据验证、字节码验证和符号引用验证;
3.2.2 准备: 为静态成员变量分配内存空间，并设置初始值
3.2.3 解析： 将常量池中所有的符号引用转为直接引用
常量池：里面存储的该Class文件里的大部分常量的内容。
符号引用和直接引用：
3.3 初始化：
为类变量赋值
注意事项：1. 初始化非实例化；
2. 将语句按顺序存放到一个特殊方法中（<clinit>方法，即类/接口初始化方法，该方法只能在类加载的过程中由JVM调用）。
3. 如果超类还没有被初始化，那么优先对超类初始化，但在<clinit>方法内部不会显示调用超类的<clinit>方法，由JVM负责保证一个类的<clinit>方法执行之前，它的超类<clinit>方法已经被执行。
4. JVM保证，并发情况下，最终只会有一个线程成功执行类的初始化，完成后通知其他线程，(所以可以利用静态内部类实现线程安全的单例模式，文末简单提一下单例模式存在的问题及解决方案)
初始化触发时机：
1.为一个类型创建一个新的对象实例时（比如new、反射、序列化）
2. 调用一个类型的静态方法时（即在字节码中执行invokestatic指令）
3. 调用一个类型或接口的静态字段，或者对这些静态字段执行赋值操作时（即在字节码中，执行getstatic或者putstatic指令），不过用final修饰的静态字段除外，它被初始化为一个编译时常量表达式
4. 调用JavaAPI中的反射方法时（比如调用java.lang.Class中的方法，或者java.lang.reflect包中其他类的方法）
5. 初始化一个类的派生类时（Java虚拟机规范明确要求初始化一个类时，它的超类必须提前完成初始化操作，接口例外）
6. JVM启动包含main方法的启动类时。
4. 自定义类加载器
参看文章：https://www.cnblogs.com/szlbm/p/5504631.html
https://www.cnblogs.com/taojietaoge/p/10269844.html
简单写一下：
What
略
Why/WHERE/WHEN
参阅：https://blog.csdn.net/u011490072/article/details/81560295
总结：1. 了解完类加载器的作用范围后就不难发现，有的class文件的位置可能不在CLASSPATH下，甚至不在本地环境中，这是就需要自定义ClassLoader来加载类了。
2. 可以自定义类的实现机制，用于对class文件的加解密，防止代码泄露；类的热加载等场景
How
0. 继承ClassLoader类
1、如果不想打破双亲委派模型，那么只需要重写findClass方法即可
2、如果想打破双亲委派模型，那么就重写整个loadClass方法
2.1 补充：ClassLoader提供了模板方法protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)； 在方法里定义了双亲加载的算法骨架，子类只需要实现findClass方法即可；
2.2 补充：今天看ClassLoader的loadClass方法代码，发现了一个很巧妙的地方，与大家分享一下：
自定义多层次的类加载器时，如果父类找不到，及时的且必须抛出ClassNotFoundException
View Code
3. 可使用 defineClass方法可以把二进制流字节组成的文件转换为一个java.lang.Class----只要二进制字节流的内容符合Class文件规范。
3.1 补充：defineClass 是父类（ClassLoader）的final方法，底层调用的是native方法。定义如下： protected final Class<?> defineClass(String name, byte[] b, int off, int len)；
一般用法为：自定义类加载器实现ClassLoader类，如果不想打破双亲委派模型，那么只需要重写findClass方法即可，可以从数据库，从网络等路径获取到class的字节码数据，
在findClass方法的最后，调用defineClass即可。
5. JAVA热部署
热部署只是自定义类加载器的一个应用分支，这里谈论一下，加深对类加载器的理解。
参看文章：https://blog.csdn.net/qq_21508059/article/details/81843498
前提概念：
1.同一个类名，同一个类加载器实例加载的，代表是同一个类
How:
0.不能使用默认的类加载实例，因为同一个类加载器实例加载一次后会存起来，后面的class文件就算更新了也不会再次加载了。
1. 使用定时器或者利用线程无限循环不断地创建ClassLoader来loadClass，缺点是即使文件不变更也会重新加载，性能浪费
2. 利用nio监控，如果有文件发生了变化则去重新加载之。
Note:当使用eclipse等IDE编辑时，会有自动保存/编译这种东西
