JVM系列1——类加载机制

        使用java命令运行某个类的main函数启动程序时，首选需要通过类加载器把主类加载到JVM。

一、类加载过程

        类加载过程为加载->验证->准备->解析->初始化->使用->卸载七个阶段。验证、准备、解析也称为链接阶段。同一个类加载器，只会被初始化一次。

加载：主要是指类加载，把.java文件变成.class文件的过程。java.lang.class文件作为方法区这个类的入口。

验证：确保加载的.class文件的正确性。非必须阶段可以通过jvm参数配置：-Xverify᧶none 关闭类验证，缩短虚拟机加载时间。

准备：在方法区给.class文件分配空间。类变量（static）分配空间和默认值，不包含实例变量（和对象实例化随着对象一起分配在java堆中分配）。

解析：虚拟机将常量池中的符合引用变成直接引用的过程。直接引用可以是直接指向目标的指针，相对偏移量或是一个能间接定位到目标的句柄。如果有直接引用，那么引用的目标必然存在在内存中。类和接口解析，字段解析，类方法解析，接口方法解析。加载和链接阶段是交叉进行。

初始化：对类的静态变量初始化为指定的值，执行静态代码块。

以下几种情况不会执行类初始化：

1. 通过子类引用父类的静态字段，只会触发父类的初始化，而不会触发子类的初始化。
2. 定义对象数组，不会触发该类的初始化。
3. 常量在编译期间会存入调用类的常量池中，本质上并没有直接引用定义常量的类，不会触 发定义常量所在的类。
4. 通过类名获取Class对象，不会触发类的初始化。
5. 通过Class.forName加载指定类时，如果指定参数initialize为false时，也不会触发类初 始化，其实这个参数是告诉虚拟机，是否要对类进行初始化。
6. 通过ClassLoader默认的loadClass方法，也不会触发初始化动作。

        类被加载到方法区中后主要包含运行时常量池、类型信息、字段信息、方法信息、类加载器的引用(类到类加载器实例的引用 )、对应class的引用(类信息到方法区中后会创建一个对应的Class 类型的对象实例放到堆(Heap)中, 作为开发人员访问方法区中类定义的入口和切入点)。主类在运行过程中如果使用到其他的类，会使用到时才加载，不是一次性全都家在完的。

二、类加载器

        类加载阶段中，通过一个类的全限定名来获取描述类的二进制字节流，这个动作放到jvm外部去实现，以便让应用程序自己决定如何去获取这个所需要的类。实现这个动作的代码模块称为 类加载器。

类加载器分为以下几种：

• 启动类加载器：负责加载支撑JVM运行的位于JRE的lib目录下的核心类库。比如aa.jar 虚拟机可以识别的jar包，加载到虚拟机内存中。
• 扩展类加载器：负责加载支撑JVM运行的位于JRE的lib目录下的ext扩展目录中的jar包。
• 应用程序类加载器：负责加载ClassPath路径下的类包，主要加载自己写的类。
• 自定义加载器：负责加载用户自定义路径下的类包。

1.类加载器流程

类加载器初始化过程：

1. 创建JVM启动器实例sun.misc.Launcher。Launcher使用单例模式，保证JVM内只有一个Launcher。