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1、JVM 的类加载机制

1.1、加载

1.2、验证

1.3、准备

1.4、解析

1.5、初始化

2、双亲委派模型

2.1、工作过程 

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1、JVM 的类加载机制

类加载指的是 Java 进程运行的时候，需要把 .class 文件从硬盘读取到内存，并进行一系列的校验解析的过程。
类加载的过程其实就是 .class 字节码文件转成 类对象 的过程，本质上也是数据从硬盘到内存的过程。

类加载大体的过程分为 5 个步骤（也有资料说 3 个，其实就是将 2，3，4 合并成 1 个）：

1.1、加载

找到硬盘上的 .class 文件（使用双亲委派模型，下文将讲解），打开文件并读取文件内容（认为读到的是二进程数据）。

1.2、验证

验证当前读到的文件内容合法的 .class 字节码文件格式，保证这些信息被当作代码运行后不会危害虚拟机自身的安全。具体的验证依据根据，在 Java 的虚拟机规范中有明确的格式说明。

1.3、准备

给类对象申请内存空间，此时申请到的内存空间都是默认值全0。

1.4、解析

解释阶段主要是针对类中的字符串常量进行处理，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。

private String s = "hello";

上述代码中很显然，s 变量相当于保存了“hello”字符串常量的地址，但是在文件中，不存在“地址”的概念，地址是“内存”的地址，因此在硬盘的文件中使用类似地址的“偏移量”来表示。

而文件中给 s 填充的“hello”偏移量就可以认为是“符号引用”；

接下来将 .class 文件加载到内存后，会将字符串加载到内存中，此时“hello”就有地址了，就可以将当前“hello”真实的地址替换“偏移量”，称为“直接引用”；

1.5、初始化

针对类对象完成后续的初始化，还要执行静态代码块的逻辑，还可能触发父类的加载。

2、双亲委派模型

上述1.1、加载步骤中提到了要先从硬盘上找到 .class 文件，那么如何找呢？此时就需要使用到“双亲委派模型”，JVM 中有一个专门的模块“类加载器”（ClassLoader）来进行类加载的操作，即通过带有包名的类名（如 java.lang.String）来找到对应的 .class 文件。

JVM 中的 “类加载器” 默认有三个：

1、BootstrapClassLoader

负责查找标准库的目录。

2、ExtensionClassLoader

负责查找扩展库的目录。Java 语法规范里面描述了标准库中应该有哪些功能，但是实现 JVM 的厂商/组织也会在标准库的基础上扩充一些额外的功能库（不同厂商实现的 JVM 也可能有所不同）。

3、ApplicationClassLoader

负责查找当前项目的代码目录，以及第三方库的目录。

2.1、工作过程 

1、从 applicationclassloader 作为入口，先开始工作。applicationclassloader不会立即搜索自己负责的目录，会把搜索的任务交给自己的父亲 extensionclassloader。

2、此时代码就进入到 extensionclassloader 范畴了，extensionclassloader也不会立即搜索自己负责的目录，也要把搜索的任务交给自己的父亲 bootstrapclassloader。

3、bootstrapclassloader 发现自己没有父亲，才会真正搜索负责的标准库目录，通过全限定类名，尝试在标志库中找到符合要求的 .class 文件，如果找到了，接下来就直接进入到打开文件/读文件等流程中，如果没找到则会返回到 extensionclassloader ，继续尝试加载，依此类推。

4、如果最后走到 applicationclassloader 依然没找到，此时说明类加载过程失败，就会抛出 classnotfoundexception 异常。

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