JVM类加载机制详解以及深入理解双亲委派模型

类加载全过程

经过验证，解析等一系列的操作变成类元信息放到内存中

1. 加载：在磁盘上找到对应的类，通过io读取字节码文件，使用到类的时候才会加载到内存区域中，在加载阶段会在内存中生成类的class对象，作为方法区这个类的各种数据的访问接口
2. 验证：验证字节码文件的正确性
3. 准备：给类的静态变量做一些初始值的赋值，如int赋值0，对象赋值为null。
4. 解析：讲符号引用替换为直接引用，改阶段会
5. 初始化： 对类的静态变量初始化为指定的值，执行静态代码块

tips：可以用javap -v xxx.class 反编译出类的汇编指令，查看类解析过程中的信息，如常量池等

类的加载器

• 引导类加载器：负责加载支持JVM运行位于JRE的lib目录下的核心类库，比如rt.jar,charsets.jar
• 扩展类加载器（extClassLoad）：负责加载支持JVM运行位于JRE的lib目录下的ext扩展目录中的JAR类包，如dnsns.jar
• 应用程序加载器（AppClassLoad）：负责加载ClassPath路径下的类包，主要是加载自己开发写的类
• 自定义加载器：负责加载自己自定义路径下的类包

双亲委派机制

加载某个类的时候，会先委托父加载器寻找目标类，找不到在委父加载器的父加载器进行加载，如果所有父加载器再自己的加载类路径下都招不到目标类，则在自己的类加载路径中查找并载入目标类。
如果自己写一个类，JVM会使用应用程序加载类AppClassLoader进行加载，appClassLoader会先检查LoadedClass判断自己是否已经加载过，如果加载过返回，没有加载委托父加载器扩展类加载器ExtClassLoader进行加载，extClassLoad同样操作后，委托自己的父加载器应用程序类加载器进行加载，如果自己没有找到则退回给extClassLoader进行加载，extClassLoader同样操作后，退给AppClassLoader进行加载，最后找到需要加载的目标类。

AppClassLoader和extClassLoader都会调用URLClassLoader的findClass方法在加载器中查找并加载

双亲委派的优点

1. 沙箱安全机制：自己写的同包同名的类和jdk的核心类重名时候，保证自己写的不会被加载，防止API库随意被篡改
2. 避免类的重复加载：当父加载器加载过该类时，就没有必要子加载器再加载一遍，保证被加载类的唯一

全盘负责委托机制

全盘负责是指当一个ClassLoader装载一个类的时候，除非有特殊指定另外一个ClassLoader去加载，否则JVM会使用同一个ClassLoader去加载这个类所依赖的全部引用类。

自定义加载器

自定义加载器需要extends ClassLoader，然后复写ClassLoader的findClass方法。自定义加载器的父加载器是AppClassLoader。

打破双亲委派机制

自定义加载器打破双亲委派机制的方法是重写ClassLoader的loadClass方法，修改向上委派的代码，有一个小坑是java中的所有类都是继承Object类，而Object的类是java的核心包中的核心类，是不允许重写的，打破双亲委派机制后，不会加载jdk的Object类，这也是java的沙箱安全机制，会触发java.lang.SecurityException:Prohibited package name，而Object类必须要有引导类加载器去加载，所以要在代码中做判断，加载自己自定义的类的时候才打破双亲委派机制，其他的情况下不打破双亲委派机制。

tomcat的类加载机制

tomcat其实也是用了自定义加载器WebAppClassLoader，为没有个jar或者war自定义一个新的类加载器，每一个jsp对应一个自己的类加载器，正因如此才可以实现热加载，这样可以在不同的应用上实现环境隔离，当然tomcat的lib目录下也是自己特有的类加载器进行加载的，如CommonClassLoader加载器加载Common文件，CatalinaClassLoader加载器加载Server文件，ShardClassLoader加载器加载Shard文件。