JVM 03 类加载机制
JVM 将字节码二进制流加载到内存称为类加载。
什么时候加载类
- new 实例化对象。而对象所属类还没被加载。
- 读取/设置类的静态非常量字段，常量字段在常量池。
- 调用类的静态方法。
- 类初始化，优先初始化父类。
- 虚拟机启动时，先加载用户指定的主类。
第一步：加载
JVM 需要完成三项工作：
- 通过类的全限定类型获取二进制字节流。
- 将字节流转化为方法区的运行时数据结构。
- 生成一个Class对象，作为数据访问入口。
数组类由其组件类型定义的加载器加载。如果是基本类型数组，由引导类加载器加载，且默认访问权限为 public。
第二步：验证
目的是检验字节码二进制字节流是否符合虚拟机规范，避免其威胁虚拟机安全。包括：
- 文件格式验证：验证是否符合Class文件格式。是否存在魔数，主次版本号，常量等。
- 元数据验证：验证是否符合 Java 语言规范。是否存在父类，是否符合访问权限，是否符合重载/重写规范等。
- 字节码验证：验证方法体语义。
- 符号引用验证：是否可以将符号引用转化为直接引用。
第三步：准备
为类的静态变量分配内存并设置初始值。JDK8 以后，类变量在 Class 对象里，Class 对象在堆中。如果是变量，初始值是零值，如果是常量，初始值就是字面量。
第四步：解析
将符号引用转化为直接引用。比如全限定类名com.example.demo.Hello()就是符号引用。直接引用就是内存中目标指针，句柄或者相对偏移量。包括类/接口/字段/方法、接口方法解析。
第五步：初始化
执行类的静态赋值语句以及静态代码块。
public class Demo {public static int A = 3;static {A = 2;}
}
类加载器
JVM 中类加载器不仅起到加载类的作用。还起到唯一定义作用。加载器与类共同确定类的唯一性。不同加载器加载的同一个类不相等，Object.equals(), isAssignableFrom(), isInstance(), instanceof等判断都为false。
双亲委派模型
从 JVM 的角度，只存在两种加载器，一种是启动类加载器，它由 C++ 实现，无法获取其实例对象。一种是 Java 类加载器java.lang.ClassLoader，用户可以获取实例。
从开发人员的角度，类加载器分为三种。启动类加载器，扩展类加载器和系统类加载器。启动类加载器是同一个东西。扩展类加载器和系统类加载器是 Java 类加载器的实例。扩展类加载器加载 Java 的系统类库。系统类加载器加载用户类路径上的所有类库。
双亲委派模型指除了启动类加载器，其余类加载器都有父类加载器。工作原理是：类加载器首先将加载请求委派给父类加载器，递归委派到启动类加载器。父类加载器反馈无法加载，子类加载器才自己加载对象。
它的优点是：Java 的类也具有层次关系。无论哪个类加载 Object 类，最终都会交给启动类加载器。