jvm类加载器，类加载机制详解，看这一篇就够了
前言
今天我们来讲讲jvm里类加载的过程，我们写了那么多类，却不知道类的加载过程，岂不是很尴尬。
jvm的启动是通过引导类加载器（bootstrap class loader）创建一个初始类（initial class）来完成的，这个类是由jvm的具体实现指定的。[来自官方规范]
jvm组成结构之一就是类装载器子系统，我们今天就来仔细讲讲这个组件。
Java代码执行流程图
大家通过这个流程图，了解一下我们写好的Java代码是如何执行的，其中要经历类加载器这个流程，我们就来仔细讲讲这里面的知识点。
类加载子系统
类加载系统架构图
暂时看不懂这两张图没关系，跟着老哥往下看
类的生命周期
类的生命周期包括：加载、链接、初始化、使用和卸载，其中加载、链接、初始化，属于类加载的过程，我们下面仔细讲解。使用是指我们new对象进行使用，卸载指对象被垃圾回收掉了。
类加载的过程
- 第一步：Loading加载
总结：加载二进制数据到内存 —> 映射成jvm能识别的结构 —> 在内存中生成class文件。
- 第二步：Linking链接
链接是指将上面创建好的class类合并至Java虚拟机中，使之能够执行的过程，可分为验证、准备、解析三个阶段。
① 验证（Verify）
② 准备（Prepare）
③ 解析（Resolve）
- 第三步：initialization初始化
类加载器的分类
- 第一个：启动类/引导类：Bootstrap ClassLoader
- 第二个：扩展类加载器：Extension ClassLoader
- 第三个：应用程序类加载器：Application Classloader
- 第四个：自定义加载器
自定义加载器实现步骤
获取ClassLoader几种方式
它是一个抽象类，其后所有的类加载器继承自 ClassLoader（不包括启动类加载器）
// 方式一：获取当前类的 ClassLoaderclazz.getClassLoader()
// 方式二：获取当前线程上下文的 ClassLoader
Thread.currentThread().getContextClassLoader()
// 方式三：获取系统的 ClassLoader
ClassLoader.getSystemClassLoader()
// 方式四：获取调用者的 ClassLoader
DriverManager.getCallerClassLoader()
类加载机制—双亲委派机制
jvm对class文件采用的是按需加载的方式，当需要使用该类时，jvm才会将它的class文件加载到内存中产生class对象。
在加载类的时候，是采用的双亲委派机制，即把请求交给父类处理的一种任务委派模式。
- 工作原理
（1）如果一个类加载器接收到了类加载的请求，它自己不会先去加载，会把这个请求委托给父类加载器去执行。
（2）如果父类还存在父类加载器，则继续向上委托，一直委托到启动类加载器：Bootstrap ClassLoader
（3）如果父类加载器可以完成加载任务，就返回成功结果，如果父类加载失败，就由子类自己去尝试加载，如果子类加载失败就会抛出ClassNotFoundException异常，这就是双亲委派模式
- 第三方包加载方式：反向委派机制
在Java应用中存在着很多服务提供者接口（Service Provider Interface，SPI），这些接口允许第三方为它们提供实现，如常见的 SPI 有 JDBC、JNDI等，这些 SPI 的接口属于 Java 核心库，一般存在rt.jar包中，由Bootstrap类加载器加载。而Bootstrap类加载器无法直接加载SPI的实现类，同时由于双亲委派模式的存在，Bootstrap类加载器也无法反向委托AppClassLoader加载器SPI的实现类。在这种情况下，我们就需要一种特殊的类加载器来加载第三方的类库，而线程上下文类加载器（双亲委派模型的破坏者）就是很好的选择。
从图可知rt.jar核心包是有Bootstrap类加载器加载的，其内包含SPI核心接口类，由于SPI中的类经常需要调用外部实现类的方法，而jdbc.jar包含外部实现类(jdbc.jar存在于classpath路径)无法通过Bootstrap类加载器加载，因此只能委派线程上下文类加载器把jdbc.jar中的实现类加载到内存以便SPI相关类使用。显然这种线程上下文类加载器的加载方式破坏了“双亲委派模型”，它在执行过程中抛弃双亲委派加载链模式，使程序可以逆向使用类加载器，当然这也使得Java类加载器变得更加灵活。
- 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的过程中会先加载 JDK 自带的文件（rt.jar 包中的 javalangString.class），报错信息说没有 main 方法就是因为加载的 rt.jar 包中的 String 类。这样可以保证对 Java 核心源代码的保护，这就是沙箱安全机制。
IT 老哥
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