类加载机制

1、java类的加载机制
（1）虚拟机把描述类的数据从Class文件加载到内存，并对数据进行校验，解析和初始化，最终形成可以被java虚拟机直接使用的java类型。
执行过程：可以分为5步
（1）通过全类名获取类的二进制字节流，将类的静态存储结构转化为方法区的运行时数据结构，在内存中生成类的class对象，作为方法区数据的入口。
（2）验证：对文件格式，元数据，字节码，符号引用等验证正确性
（3）准备：在方法区内为类变量分配内存并设置为0值
（4）解析：将符号引用转化为直接引用
（5）初始化：执行类构造器clinit方法，真正初始化。

2、什么是类加载机制
（1）Class文件中描述的各类信息都需要加载到虚拟机中才能使用，虚拟机把描述类数据从class文件加载到内存，并对数据进行校验、解析和初始化，最终形成可以被java虚拟机直接使用的java类型，这个过程叫做虚拟机的类加载机制。

3、描述一下JVM加载class文件的原理机制
（1）java中所有的类，都需要类加载器加载到JVM中才能运行。类加载器本身也是一个类，而他的工作就是把class文件从硬盘中读取到内存中。在写程序的时候，我们不需要关=关心类的加载，因为这些都是隐式装载的，除非我们有特殊的用法，像是反射，就需要显示的加载所需要额度类。
（2）类的装载方式有两种：
①隐式装载：程序在运行过程中，当碰到通过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显示装载：通过class.forname()等方法，显示加载需要的类
java类的加载是动态的，不会一次把所有的类全部加载后执行，而是保证程序运行的基础类完全加载到JVM当中，至于其他类，需要的时候才加载。
4、什么是类加载器，类加载器有哪些
对于任何一个类，都需要由它的类加载器和这个类本身一同确立在JVM中的唯一性，每一个类加载器，都有一个独立的类名称空间。类加载器就是实现通过类的全限定名，获取该类的二进制字节流的代码块。
主要有4种类加载器
（1）启动类加载器（BootStrap ClassLoader）：是虚拟机中的一部分，用来加载java的核心库，用于提供JVM自身所需要的类，并不继承于java.lang.ClassLoader，没有父加载器。出于安全考虑。BootStrap启动类加载器只包含java,javax,sun等开头的类
（2）扩展类加载器（Extension ClassLoader）：\lib\ext目录或Java. ext. dirs系统变量指定的路径中的所有类库
（3）系统类加载器（Application ClassLoader）:负责加载环境变量classpath或系统属性java.class。path指定路径下的类库，父类加载器为扩展类加载器。一般情况，如果我们没有自定义类加载器，默认使用系统类加载器。
**（4）用户自定义类加载器：**通过继承java.lang.ClassLoader类的方式实现。

5、java的类的加载流程
**（1）加载：**通过一个类的全限定类名获取定义类的二进制字节流，将字节流所代表的的静态存储结构转化为方法区的运行时数据区，在内存中生成对应该类的Class实例，作为方法区这个类的数据访问入口。
**（2）验证：**检查加载的class文件的正确性。（如果java虚拟机不检查输入的字节流，可能因为载入错误或者恶意企图的字节流导致系统受到攻击）
**（3）准备：**为静态变量分配内存空间并设置零值。（该阶段进行内存分配的仅包括类变量，不包括实例变量，类变量分配到方法区，实例变量会随着对象一起被分配到堆中，不包含被final修饰的变量，因为final修饰的变量在编译的时候就分配了，准备阶段会显式初始化 ）
**（4）解析：**虚拟机将常量池中的符号引用替换成直接引用的过程。符号引用可以理解为一个标示，直接引用是直接指向内存中的地址。

6、什么是双亲委派模型
前提：java虚拟机对class文件采用的是按需加载的方式，也就是说需要使用该类的时候才会将它的class文件加载到内存中生成class对象。而且加载某个类的class文件时，java虚拟机采用的是双亲委派模式，即把请求交给父类处理，它是一种任务委派模式。

**双亲委派模型：**如果一个类加载器收到类加载的请求，他首先不会自己去加载这个类，而是把这个请求交给父类加载器去完成，每一层类加载器都是如此，这样所有的加载请求都会被传送到顶层的启动类加载器中，如果父类加载器可以完成加载任务，就成功返回，如果父类加载器无法完成此加载任务，子加载器才会尝试自己去加载，这就是双亲委派模式。

为什么使用双亲委派机制
（1）双亲委派机制可以使类的加载出现层级，父类加载器加载过的类，子类加载器不会重复加载，可以防止类的重复加载。
（2）使得类的加载出现优先级，防止核心API被篡改

如何打破双亲委派模型
首先破坏双亲委派模型，第一步就是要实现自定义类加载器，集成 class 类，实现自定义类加载要实
现两个方法 findclass 方法和 loadclass 方法，首先呢 loadclass 方法如果没有重写，那就是默认的双亲
委派模型，如果重写了就可以打破。而 findclass 方法，是为了保证在父类加载器完成不了类加载请
求的时候，这个方法需要完成类加载的逻辑。所以打破双亲委派就重写 loadclass 方法。

Tomcat为啥要破坏
Tomcat 通过自定义类加载器 WebappClassLoader 只加载自己目录下的 class 文件，即重写 loadClass()方法，不传递给父类加载器。
为了在部署多个独立项目时，项目能加载到相同类库的不同版本。默认的类加载机制无法加载同一
类库的不同版本。