一、类加载

1. 定义

当程序要使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，则系统会通过加载，连接，初始化三步来实现对这个类进行初始化

加载

• 就是指将.class文件读入内存，并为之创建一个Class对象。任何类被使用时系统都会建立一个Class对象。

连接

• 验证 是否有正确的内部结构，并和其他类协调一致
• 准备 负责为类的静态成员分配内存，并设置默认初始化值
• 解析 将类的二进制数据中的符号引用替换为直接引用

初始化 就是我们以前讲过的初始化步骤

类的初始化.png

2. 加载的时机(在类真正被使用时)

• 创建类的实例
• 访问类的静态变量，或者为静态变量赋值
• 调用类的静态方法
• 使用反射方式来强制创建某个类或接口对应的java.lang.Class对象
• 加载某个类的子类
• 直接使用java.exe命令来运行某个主类

二、类加载器的概述和分类

1、定义

• 负责将 .class文件加载到内存中，并为之生成对应的Class对象。虽然我们不需要关心类的加载机制，但是了解这个机制我们能更好的理解程序的运行。

2、类加载器的分类及作用

Bootstrap ClassLoader 根类加载器

• 根类加载器也被称作引导类加载器，负责Java核心类的加载。
• 比如String，System类等。在JDK和JRE的lib目录下的rt.jar文件中。

Extension ClassLoader 扩展类加载器

• 负责JRE的扩展目录中jar包的加载。
• 在JDK中JRE的lib目录下ext目录。

SysetmClassLoader 系统类加载器

• 负责在JVM启动时加载来自java命令的class文件，以及classpath环境变量所指定的jar包和类路径

AppClassLoader 加载其他类

• 负责加载一些非核心类和程序员自己写的类

3、代码示例

public static void main(String[] args) {
    //获取TestDemo类的类加载器
    System.out.println(TestDemo.class.getClassLoader());
}

三、双亲委派模型

1、双亲委派模型（非常重要务必牢记！）

• 当前类加载器从自己已经加载的类中查询是否已经加载了此类，如果已经加载了此类，则直接返回原来已经加载的的类。
• 如果没有找到，就去委托父类加载器加载（如代码c=parent.loadClass(name ,false)所示）。父类加载器也会采用同样的策略，查看自己已经加载过的类中是否包含此类。有就返回，没有就委托父类的父类去加载，一直到根加载器。
• 如果根加载器加载失败（例如：在$JAVA_HOME/jre/lib里未找到该Class），会使用拓展类加载器来尝试加载，继续失败则会使用AppClassLoader来加载，继续失败会抛出异常ClassNotFoundException,然后调用当前加载器 findClass()方法进行加载。

2、示例代码

public class MyClassLoader extends ClassLoader{
    private String path;
    public MyClassLoader(String path) {
        super();
        this.path = path;
    }
        @Override
    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        //读取本地文件
        byte[] bs = getBytes(path);
        //将字节数组装载成Class对象
        Class<?> clazz = this.defineClass(name, bs, 0, bs.length);
        return clazz;
    }
    
    private byte[] getBytes(String path){
        try(
            FileInputStream fis = new FileInputStream(path);
            ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
        ) {
            byte[] bs = new byte[1024];
            int len ;
            while((len=fis.read(bs))!=-1){
                bos.write(bs, 0, len);
            }
            return bos.toByteArray();
        } catch (Exception e) {
            
        }
        return null;
    }
}

public static void main(String[] args) throws Exception {
    MyClassLoader classLoader = new MyClassLoader("D:\\Student.class");
    Class<?> clazz = classLoader.findClass("com.qianfeng.Student");
    //Class<?> class1 = Class.forName("com.qianfeng.Student", true, classLoader);
    
    Object obj = clazz.newInstance();
    System.out.println(obj.getClass().getClassLoader());
}

3、双亲委派模型优点

• 主要是为了安全性，避免用户自己编写的类动态替换 Java的一些核心类，比如 String。
• 同时也避免了类的重复加载，因为 JVM中区分不同类，不仅仅是根据类名，相同的 class文件被不同的 ClassLoader加载就是不同的两个类。