我们写的.Java源代码，机器是不是别的。源代码打包会经过java编译器生成.class文件，JVM虚拟机是通过加载这些.class文件而实现加载我们的类文件的。
1. .class类文件的生命周期
类的生命周期有7个步骤：
- 加载（Loading）：找 Class 文件
- 验证（Verification）：验证格式、依赖
- 准备（Preparation）：静态字段、方法表
- 解析（Resolution）：符号解析为引用
- 初始化（Initialization）：构造器、静态变量赋值、静态代码块
- 使用（Using）
-
卸载（Unloading）
类生命周期.png
-
2. 类的加载时机
Java虚拟机对class文件采用的是按需加载的方式，也就是说当需要使用该类时才会将它的class文件加载到内存生成class对象。下面是几种类加载时机：
- 当虚拟机启动时，初始化用户指定的主类，就是启动执行的 main 方法所在的类；
- 当遇到用以新建目标类实例的 new 指令时，初始化 new 指令的目标类，就是 new一个类的时候要初始化；
- 当遇到调用静态方法的指令时，初始化该静态方法所在的类；
- 当遇到访问静态字段的指令时，初始化该静态字段所在的类；
- 子类的初始化会触发父类的初始化；
- 如果一个接口定义了 default 方法，那么直接实现或者间接实现该接口的类的初始化，会触发该接口的初始化；
- 使用反射 API 对某个类进行反射调用时，初始化这个类，其实跟前面一样，反射调用要么是已经有实例了，要么是静态方法，都需要初始化；
- 当初次调用 MethodHandle 实例时，初始化该 MethodHandle 指向的方法所在的类。
注意：有些时候用到类中一些东西，但是不会初始化该类，下面几种情况就是
1. 通过子类引用父类的静态字段，只会触发父类的初始化，而不会触发子类的初始化。
2. 定义对象数组，不会触发该类的初始化。
3. 常量在编译期间会存入调用类的常量池中，本质上并没有直接引用定义常量的类，不会触发定义常量所在的类。
4. 通过类名获取 Class 对象，不会触发类的初始化，Hello.class 不会让 Hello 类初始化。
5. 通过 Class.forName 加载指定类时，如果指定参数 initialize 为 false 时，也不会触发类初始化，其实这个参数是告诉虚拟机，是否要对类进行初始化。Class.forName（“jvm.Hello”）默认会加载 Hello 类。
6. 通过 ClassLoader 默认的 loadClass 方法，也不会触发初始化动作（加载了，但是不初始化）。
3. 类加载的双亲委派机制
3.1 JVM中的3种类加载器
JVM中提供了3种类加载器（ClassLoader）：启动类加载器（BootstrapClassLoader）、扩展类加载器（ExtClassLoader）和 应用类加载器（AppClassLoader） 。3种类加载器是有级别的：启动类加载器 > 扩展类加载器 > 应用类加载器。当然，我们还可以自定义加载器，自定义的加载器可以归类到 第4种，JVM中是没有的。
- BootstrapClassLoader（启动类加载器）
c++编写，主要负责加载核心的类库(java.lang.*等)，构造ExtClassLoader和APPClassLoader。 - ExtClassLoader （扩展类加载器）
java编写，加载扩展库，如classpath中的jre/lib/ext，javax.*或者java.ext.dir 指定位置中的类，开发者可以直接使用扩展类加载器。 - AppClassLoader（应用类加载器）
主要负责加载应用程序的主函数类
所以，如果想要添加引用类，主要通过这几个方式：
- 放到 JDK 的 lib/ext 下，或者-Djava.ext.dirs
- 2、 java –cp/classpath 或者 class 文件放到当前路径
- 3、自定义 ClassLoader 加载
- 4、拿到当前执行类的 ClassLoader，反射调用 addUrl 方法添加 Jar 或路径(JDK9 无效)。
3.2 双亲委派机制
举个栗子，当一个类Hello.class文件要被加载时（不考虑我们自定义类加载器），首先会在AppClassLoader中检查是否加载过，如果有那就无需再加载了；如果没有，那么会拿到父加载器，然后调用父加载器的loadClass方法。父类中同理也会先检查自己是否已经加载过，如果没有再往上。注意这个类似递归的过程，直到到达Bootstrap classLoader之前，都是在检查是否加载过，并不会选择自己去加载。直到BootstrapClassLoader，已经没有父加载器了，这时候开始考虑自己是否能加载了，如果自己无法加载，会下沉到子加载器去加载，一直到最底层，如果没有任何加载器能加载，就会抛出ClassNotFoundException。具体示意图如下：
双亲委派机制.png
使用双亲委派机制，主要2方面作用：
- 防止重复加载类，相当于我们设计中的缓存，先从缓存中找，找不到再去加载
- 沙箱安全机制：如果有人想替换系统级别的类：String.java。篡改它的实现，在这种机制下这些系统的类已经被Bootstrap classLoader加载过了（为什么？因为当一个类需要加载的时候，最先去尝试加载的就是BootstrapClassLoader），所以其他类加载器并没有机会再去加载，从一定程度上防止了危险代码的植入。
4. 自定义 ClassLoader
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