jvm加载class文件原理流程

java中的类大体分为三种：
    1).系统类 
    2).扩展类 
    3).由程序员自定义的类
类装载方式，有两种
    1).隐式装载， 程序在运行过程当中当碰到经过new 等方式生成对象时，隐式调用类装载器加载对应的类到jvm中
    2).显式装载， 经过class.forname()等方法，显式加载须要的类 
类加载的动态性体现
       一个应用程序老是由n多个类组成，Java程序启动时，并非一次把全部的类所有加载后再 
运行，它老是先把保证程序运行的基础类一次性加载到jvm中，其它类等到jvm用到的时候再加载，这样的好处是节省了内存的开销，由于java最先就是为嵌入式系统而设计的，内存宝贵，这是一种能够理解的机制，而用到时再加载这也是java动态性的一种体现 
java类装载器
    Java中的类装载器实质上也是类，功能是把类载入jvm中，值得注意的是jvm的类装载器并非一个，而是三个，层次结构以下： 
      Bootstrap Loader  - 负责加载系统类 
            | 
          - - ExtClassLoader  - 负责加载扩展类 
                          | 
                      - - AppClassLoader  - 负责加载应用类 
        为何要有三个类加载器，一方面是分工，各自负责各自的区块，另外一方面为了实现委托模型，下面会谈到该模型

1. Bootstrap类加载器 – JRE/lib/rt.jar
2. Extension类加载器 – JRE/lib/ext或者java.ext.dirs指向的目录
3. Application类加载器 – CLASSPATH环境变量, 由-classpath或-cp选项定义,或者是JAR中的Manifest的classpath属性定义.
   类加载器之间是如何协调工做的
   类加载器的工做原理基于三个机制：委托、可见性和单一性

可见性机制
可见性的原理是子类的加载器能够看见全部的父类加载器加载的类，而父类加载器看不到子类加载器加载的类。
单一性机制
根据这个机制，父加载器加载过的类不能被子加载器加载第二次。虽然重写违反委托和单一性机制的类加载器是可能的，但这样作并不可取。

委托机制

1. 当前ClassLoader首先从本身已经加载的类中查询是否此类已经加载，若是已经加载则直接返回原来已经加载的类。
每一个类加载器都有本身的加载缓存，当一个类被加载了之后就会放入缓存，等下次加载的时候就能够直接返回了。
2.  当前classLoader的缓存中没有找到被加载的类的时候，委托父类加载器去加载，父类加载器采用一样的策略，首先查看本身的缓存，而后委托父类的父类去加载，一直到bootstrp ClassLoader.
3.  当全部的父类加载器都没有加载的时候，再由当前的类加载器加载，并将其放入它本身的缓存中，以便下次有加载请求的时候直接返回。

类装载过程：

1) 装载：查找并加载类的二进制数据；
2)连接：
验证：确保被加载类的正确性；
准备：为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值；
解析：把类中的符号引用转换为直接引用；

（符号引用就是字符串，这个字符串包含足够的信息，以供实际使用时能够找到相应的位置。你好比说某个方法的符号引用，如：“java/io/PrintStream.println:(Ljava/lang/String;)V”。里面有类的信息，方法名，方法参数等信息。

当第一次运行时，要根据字符串的内容，到该类的方法表中搜索这个方法。运行一次以后，符号引用会被替换为直接引用，下次就不用搜索了。直接引用就是偏移量，经过偏移量虚拟机能够直接在该类的内存区域中找到方法字节码的起始位置。）

3)初始化：为类的静态变量赋予正确的初始值；
          那为何我要有验证这一步骤呢？首先若是由编译器生成的class文件，它确定是符合JVM字节码格式的，可是万一有高手本身写一个class文件，让JVM加载并运行，用于恶意用途，就不妙了，所以这个class文件要先过验证这一关，不符合的话不会让它继续执行的，也是为了安全考虑吧。
        准备阶段和初始化阶段看似有点牟盾，实际上是不牟盾的，若是类中有语句：private static int a = 10，它的执行过程是这样的，首先字节码文件被加载到内存后，先进行连接的验证这一步骤，验证经过后准备阶段，给a分配内存，由于变量a是static的，因此此时a等于int类型的默认初始值0，即a=0,而后到解析（后面在说），到初始化这一步骤时，才把a的真正的值10赋给a,此时a=10。

类何时初始化
类何时才被初始化：
1）建立类的实例，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
         只有这6中状况才会致使类的类的初始化。
     类的初始化步骤：
        1）若是这个类尚未被加载和连接，那先进行加载和连接
        2）假如这个类存在直接父类，而且这个类尚未被初始化（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)加入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。