JVM 的类加载机制

JVM 的类加载机制

类加载就是把 .class 文件加载到内存中，得到 类对象 的过程。

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类加载的 5 个过程

1 加载

找到 .class 文件，将文件内容读取到内存中。

2 验证

验证加载的这个文件是否合法的 .class文件，.class 文件有明确的数据格式。

3 准备

给类对象分配内存空间，定义成员变量。

未初始化的空间，内存空间中的数据是全 0 的。

例如： public static int value = 100；

此时这个成员变量的值为 0，而不是 100。

4 解析

针对字符串常量进行初始化。

解析阶段是 Java 虚拟机将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程，也就是初始化常量的过程。

常量池内的符号引用替换为直接引用：

字符串常量在 .class 文件中就存在了，但是它们只是知道彼此之间的相对位置（偏移量），这个时候的字符串常量就算符号引用。

加载到内存中后，字符串常量就填充到内存中，字符串常量之间的相对位置还是一样，但是这些字符串常量有了自己的内存地址，此时的字符串就算直接引用（Java 中的普通引用）。

5 初始化

针对类对象进行初始化（初始化静态成员，执行静态代码块，加载父类…）

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什么时候进行类加载？

“懒加载” 的策略，非必要，不加载。

1. 创建类的实例，会加载这个类

2. 使用了某个类的静态属性/静态方法

3. 加载一个子类，会触发父类的加载

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双亲委派模型

双亲委派模型所做的事，就是在 加载 步骤中，寻找 .class 文件。

在 JVM 中，加载类，需要用到一组特殊的模块，类加载器。

JVM 中，内置了三个类加载器：

1. BootStrap ClassLoader 负责加载 Java 标准库中的类

2. Extension ClassLoader 负责加载一些非标准的 Sum/ Oracle 扩展库中的类

3. Application ClassLoader 负责加载项目中自己写的类 以及 第三方库中的类

这三个加载器有父子关系，Application ClassLoader 的父亲加载器是 Extension ClassLoader，Extension ClassLoader 的父亲加载器的 BootStrap ClassLoader。

寻找 .class 文件的过程：

加载一个类的时候，要先通过全限定类名，如 “java.lang.String"，来寻找这个 .class 文件。

先从 Application ClassLoader 加载器开始，但是不能直接开始搜索，会先交给父亲加载器 Extension ClassLoader 去找。等收到父亲加载器的反馈后，自己才开始搜索，如果搜索到了直接进行后续的加载步骤，如果没有搜索到，就抛出 ClassNotFuoundException。

Extension ClassLoader 也不能直接开始搜索，也会先交给自己的父亲加载器 BootStrap ClassLoader 去找。等收到父亲加载器的反馈后，自己才开始搜索，如果搜索到了，就直接进行后续的加载步骤，如果没有搜索到就交给孩子加载器。

BootStrap ClassLoader 没有父亲加载器了，就自己来搜索，搜索到了就直接进行后续的加载步骤，如果没有搜索到再交给孩子加载器。

总结： 搜索一个 .class 文件，先从 Application ClassLoader 加载器开始，然后每个加载器都会先交给自己的父亲加载器去搜索，父亲加载器搜索不到，自己才会开始搜索，如果 Application ClassLoader 也搜索不到，就会抛出 ClassNotFuoundException。

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