十、类加载器原理
我们自己编写的.java的源文件，经过编译器编译成.class的字节码文件，再把字节码文件装载到JVM中，映射到各个内存区域中，我们的程序就可以在内存中运行了。那么字节码文件是怎样装载到JVM中的呢？中间经过了哪些步骤？常说的双亲委派模式又是怎么回事？
（一）、类装载流程（3大步+5小步）
一个Java类的生命周期：
加载->链接（验证+准备+解析）->初始化（使用前的准备）->使用->卸载
1、加载
加载是类装载的第一步，首先通过.class字节码文件的路径读取到二进制流，并解析二进制流。将里面的元数据（类型、常量等）载入到方法区，在java堆中生成对应的java.lang.Class对象。
2、连接分为3步，验证、准备、解析
2.1、验证
验证的主要目的就是判断class文件的合法性。
①比如class文件一定是以0xCAFEBABE（特定形式）开头的。
②另外对版本号也会做验证，例如如果使用java1.8编译后的class文件要在java1.6虚拟机上运行，因为版本问题就会验证不通过。
③除此之外还会对元数据、字节码进行验证，具体的验证过程就复杂的多了，可以专门查看相关资料去了解。
2.2、准备
准备过程就是为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值。例如：
①public static int v=1;这段代码在准备阶段v的值就会被初始化为0，只有到后面类初始化阶段时才会被设置为1。
②但是对于static final（常量），在准备阶段就会被设置成指定的值，例如：public static final int v=1;这段代码在准备阶段v的值就是1。
2.3、解析
解析过程就是将符号引用替换为直接引用。例如某个类继承java.lang.object，原来的符号引用记录的是“java.lang.object”这个符号，凭借这个符号并不能找到java.lang.object这个对象在哪里？而直接引用就是要找到java.lang.object所在的内存地址，建立直接引用关系，这样就方便查询到具体对象。
3、初始化
初始化过程，主要包括执行类构造方法、static变量赋值语句，staic{}语句块，需要注意的是如果一个子类进行初始化，那么它会事先初始化其父类，保证父类在子类之前被初始化。所以，在java中初始化一个类，那么必然是先初始化java.lang.Object，因为所有的java类都继承自java.lang.Object。
（1）类什么时候才被初始化 （类初始化不一定是通过new）
1）创建类的实例，也就是new一个对象
2）访问某个类或接口的静态变量，或者对该静态变量赋值
3）调用类的静态方法
4）反射（Class.forName(“com.lyj.load”)）
5）初始化一个类的子类（会首先初始化子类的父类）
6）JVM启动时标明的启动类，即文件名和类名相同的那个类
（2）类的初始化顺序
1）如果这个类还没有被加载和链接，那先进行加载和链接
2）假如这个类存在直接父类，并且这个类还没有被初始化（注意：在一个类加载器中，类只能初始化一次），那就初始化直接的父类（不适用于接口）
3）假如类中存在初始化语句（如static变量和static块），那就依次执行这些初始化语句。
4）总的来说，初始化顺序依次是：
a.如果是一个类：（静态变量、静态代码块）–>（普通变量、普通代码块）–> 构造器
b.如果是子类继承一个父类：父类静态变量、父类静态代码块 –> 子类静态变量、子类静态代码块 –> 父类普通代码块-> 父类默认构造方法-> 子类普通代码块->子类构造方法
说完了类加载过程，我们来介绍一下这个过程当中的主角：类加载器。
（二）类加载器
类加载器ClassLoader，它是一个抽象类，ClassLoader的具体实例负责把java字节码读取到JVM当中，ClassLoader还可以定制以满足不同字节码流的加载方式，比如从网络加载、从文件加载。ClassLoader的实例负责整个类装载过程中的“加载”阶段。
系统中的ClassLoader：
1、BootStrap Classloader (启动ClassLoader)
2、Extension ClassLoader （扩展ClassLoader）
3、App ClassLoader(应用 ClassLoader)
4、Custom ClassLoader(自定义ClassLoader)
每个ClassLoader都有另外一个ClassLoader作为父ClassLoader，BootStrap Classloader除外，它没有父Classloader。
（三）ClassLoader加载机制如下：
从下往上依次检查类是否被加载。一般情况下，首先从App ClassLoader中调用findLoadedClass方法查看是否已经加载，如果没有加载，则会交给父类Extension ClassLoader；Extension ClassLoader去查看是否加载，还没加载，则再调用其父类BootstrapClassLoader；BootstrapClassLoader查看是否已经加载，如果仍然没有，从上往下尝试加载类，那么从 Bootstrap ClassLoader到 App ClassLoader依次尝试加载。
上述过程叫做双亲模式。
值得注意的是即使两个类来源于相同的class文件，如果使用不同的类加载器加载，加载后的对象是完全不同的，这个不同反应在对象的 equals()、isAssignableFrom()、isInstance()等方法的返回结果，也包括了使用 instanceof 关键字对对象所属关系的判定结果。
（四）双亲模式
1、问题：顶层ClassLoader（BootstrapClassLoader），无法加载底层ClassLoader（App ClassLoader）的类。
2、问题举例：javax.xml.parsers包中定义了xml解析的类接口，Service Provider Interface SPI 位于rt.jar，即接口在启动ClassLoader中。而SPI的实现类，在AppLoader。这样就无法用BootstrapClassLoader去加载SPI的实现类。
3、解决方式：JDK中提供了一个方法用以解决顶层ClassLoader无法访问底层ClassLoader的类的问题：
Thread. setContextClassLoader()基本思想是在顶层ClassLoader中，传入底层ClassLoader的实例。
（五）双亲模式的破坏
双亲模式是默认的模式，但不是必须这么做。例如，Tomcat的WebappClassLoader 就会先加载自己的Class，找不到再委托parent；OSGi的ClassLoader形成网状结构，根据需要自由加载Class。