ClassLoader工作机制

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ClassLoader除了能将Class加载到JVM中以外，还有一个重要的作用就是审查每个类应该由谁加载，它是一种父优先的等级加载机制。

此外，ClassLoader也会将Class字节码重新解析成JVM统一要求的对象格式。

ClassLoader类结构分析

defineClass 方法用来将byte字节流解析成JVM能够识别的Class对象。有了这个方法意味着我们不仅仅可以通过class文件实现实例化对象，还可以通过其他方式实例化对象，如果我们通过网络接收到一个类的字节码，就可以拿这个字节码流直接创建类的Class对象形式化实例对象。

注意，如果直接调用这个方法生成类的Class对象，这个类的class对象还没有resolve，这个resolve将会在这个对象真正实例化的时候才进行。

ClassLoader的等级加载机制

整个JVM平台提供三层ClassLoader，这三层ClassLoader可以分为两种类型，可以理解为为接待室服务的接待室和为会员服务的接待室两种。

（1） Bootstrap ClassLoader，这个ClassLoader就是接待室服务自身的，它主要加载JVM自身工作需要的类，这个ClassLoader完全是由JVM自己控制的，需要加载哪个类，怎么加载都有JVM自己控制，别人也访问不到这个类，所以这个ClassLoader是不遵守前面介绍的加载规则的，它仅仅是一个类的加载工具而已，既没有更高一级的父加载器，有没有子加载器。

（2） ExtClassLoader，这个类加载器有点特殊，它是JVM自身的一部分，但是它的血统也不是很纯正，它并不是JVM亲自实现的。我们可以理解为这类加载器是那些与这个大会合作单位的员工会员，这些会员既不是JVM内部的，也和普通的外部会员不同，所以就由这个类加载器来加载。它服务的特定目标在System.getProperty("java.ext.dirs")目录下。

（3） AppClassLoader,这个类加载器就是专门为接待会员服务的，它的父类是ExtClassLoader。它服务的目标是广大普通会员，所有在System.getProperty("java.class.path"); 目录下的类都可以被这个类加载器加载，这个目录就是我们经常用到的classpath。

应用中类加载器的等级层次。

ExtClassLoader的父类也不是Bootstrap ClassLoader ，ExtClassLoader并没有父类，我们在应用中能提取到的顶层父类是ExtClassLoader。

 

JVM加载Class文件到内存中的两种方式

隐式加载:

所谓隐式加载就是不通过在代码里调用ClassLoader来加载需要的类，而是通过JVM来自动加载需要的类到内存的方式。例如，当我们在类中继承或者引用某各类时，JVM在解析当前这个类时发现引用的类不在内存中，那么就会自动将这些类加载到内存中。

显式加载:

相反的显示加载就是我们在代码中通过调用ClassLoader类来加载一个类的方式，例如，调用

this.getClass.getClassLoader().loadClass()或者Class.forName(),或者我们自己实现的ClassLoader的findClass()方法等。

其实这两种方式是混合使用的，例如，我们通过自定义的ClassLoader显示加载了一个类时，这个类中又引用了其他类，那么这些类就是隐式加载的。

 

如何加载class文件

ClassLoader加载一个class文件到JVM时需要经过的步骤

第一个阶段：找到.class文件并把这个文件包含的字节码加载到内存中。

第二个阶段：又可以分为三个步骤，分别是字节码验证，Class类数据结构分析及相应的内存分配和最后的符号表的链接。

第三个阶段：类中静态属性和初始化赋值，以及静态块的执行等。

常见加载类错误分析

在执行Java程序时经常会碰到ClassNotFoundException和NoClassDefFoundError两个异常，它们都和类加载有关。

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