1. 类加载过程

任何程序需要加载到内存才能与CPU进行交流，字节码.class文件同样需要加载到内存，才能实例化类。

首先，通过类加载器classLoader提前将.class文件加载到内存中，使用的是“双亲委派加载模型”。

类加载的过程主要为以下三步：加载、连接、初始化

第一步， Load阶段读取类文件产生二进制流，并转化为特定的数据结构，初步校验cafe babe 魔法数、常量池、文件长度、是否有父类等，然后创建对应类的 java.Jang.Class实例。
第二步，Link阶段包括验证、准备、解析三个步骤。验证是更详细的校验，比如final是否合规、类型是否正确、静态变量是否合理等准备阶段是为静态变量分配内存，并设定默认值，解析类和方法确保类与类之间的相互引用正确性，完成内存结构布局。
第三步，Init阶段执行类构造器<clinit>方法，如果赋值运算是通过其他类的静态方法来完成的，那么会马上解析另外一个类，在虚拟机栈中执行完毕后通过返回值进行赋值。

图1.png

类加载是一个将 class 字节码文件实例化成Class对象并进行相关初始化的过程。在这个过程中，JVM会初始化继承树上还没有被初始化过的所有父类，并且会执行这个链路上所有未执行过的静态代码块、静态变量赋值语旬等。某些类在使用时，也可以按需由类加载器进行加载。

2. 类加载器的划分

启动类加载器(Bootstrap ClassLoader):负载装载最核心的Java类，如Object、String等。

扩展类加载器(Extendsion ClassLoader): 加载一些扩展的系统类，默认加载JAVA_HOME/jre/lib/ext/目下的所有jar。

应用程序类加载器( Application ClassLoader ): 主要加载用户定义的 CLASSPATH 路径下的类。

3. 类加载器的双亲委派模型

低层次的当前类加载器，不能覆盖更高层次类加载器已经加载的类。如果低层次的类加载器想加载一个未知类，要非常礼貌地向上逐级询问：“ 请问，这个类已经加载了吗？被询问的高层次类加载器会自问两个问题，第一，我是否已加载过此类，第二，如果没有，是否可以加载此类？只有当所有高层次类加载器在两个问题上的答案均为“否”时，才可以让当前类加载器加载这个未知类。逐级询问是否已加载此类，直至BootstrapClassLoader，然后向下逐级尝试是否能够加载此类，如果都加载不了，则通知发起加载请求的当前类加载器；准予加载。在右侧的三个小标签里,列举了此层类加载器主要加载的代表性类库事实上不止于此。

图2.png

需要自定义类加载器的几种情况：

隔离加载类：在某些框架内进行中间件与应用的模块隔离，把类加载到不同的环境。
修改类加载方式：类的加载模型并非强制，除了Bootstrap外，其他的加载并非一定要引入，或者根据实际情况在某个时间段进行按需进行加载。
扩展加载源：比如从数据库、网络进行加载。
防止源码泄露：Java代码容易被编译和纂改，可以进行编译加密。那么类加载器也需要自定义，还原加密的字节码。

4.实现自定义类加载器

继承ClassLoader，重写findclass()方法，调用define()方法。

public class CustomClassLoader extends ClassLoader {
    @Override
    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        try {
            byte[] result = getClassFromCustomPath(name);
            if (result == null) {
                throw new FileNotFoundException();
            } else {
                return defineClass(name, result, 0, result.length);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        throw new ClassNotFoundException(name);
    }

    private byte[] getClassFromCustomPath(String name) {
        //从自定义路径中加载类
        return null;
    }

    public static void main(String[] args) {
        CustomClassLoader customClassLoader = new CustomClassLoader();
        try {
            Class<?> clazz = Class.forName("one", true, customClassLoader);
            Object obj = clazz.newInstance();
            System.out.println(obj.getClass().getClassLoader());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}