类加载过程

类被加载入 JVM 后，整个生命周期分为七个阶段：加载、验证、准备、解析、初始化、使用和卸载（验证、准备、解析这三个阶段统称为连接）

除去使用和卸载，剩余 5 个阶段顺序发生，就是 Java 的类加载过程（但在动态绑定的情况下，解析阶段发生在初始化阶段之后）

Loading 加载

将字节码转化为二进制字节流加载到内存中，并生成一个代表该类的 java.lang.Class 对象

Verification 验证

该阶段会对二进制字节流进行校验，只有符合 JVM 字节码规范的才能被 JVM 正确执行

Preparation 准备

该阶段对类变量（也称为静态变量，static 关键字修饰的）分配内存并初始化对应数据类型的默认初始值，如 0、0L、null、false 等

public String str1 = "111";
public static String str2 = "222";
public static final String str3 = "333";

str2会被作为类变量分配内存，且初始值为null而不是222，真正的赋值会在 Initialization 初始化阶段

str3会被作为常量变量加载入类的常量池，直接赋值333

Resolution 解析

该阶段将常量池中的符号引用转化为直接引用，将“编译时”和“运行时”解耦

符号引用：

以一组符号（无歧义的定位到目标的字面量）来描述所引用的目标

定义：包含了类、字段、方法、接口等多种符号的全限定名

特点：在编译时生成，存储在编译后的字节码文件的常量池中

直接引用：

通过对符号引用进行解析，找到引用的实际内存地址

定义：直接指向目标的指针、相对偏移量或者能间接定位到目标的句柄

特点：在运行时生成，依赖于具体的内存布局

效率：由于直接指向了内存地址或者偏移量，效率更高

若不涉及动态加载，则进行一次解析后的解析结果可以一直使用

但使用了动态加载，解析结果会根据不同情况发生变化。所以动态加载时，解析阶段在初始化后执行，现解析现使用

Initialization 初始化

在准备阶段，类变量已经被赋过默认初始值，而在初始化阶段，类变量将被赋值为代码期望赋的值

类加载器

概念

类加载器是 JVM 中用于动态加载类文件的组件。它将 .class 文件中的字节码加载到内存中，并将其转换为 Class 对象，以供 JVM 执行

对于任意一个类，都需要由它的类加载器和这个类本身一同确定其在 JVM 中的唯一性

作用

动态加载类：在运行时根据需要加载类，而不是在编译时加载所有类

隔离不同的类命名空间：通过不同的类加载器，可以隔离同名类，使得它们不会相互冲突

双亲委派模型

概念

类加载器在尝试加载一个类时，首先会委派给其父加载器去尝试加载这个类，只有在父加载器无法加载该类时，子加载器才会尝试自己去加载

特点

1）递归委派：这个过程会递归向上进行，从启动类加载器开始，再到扩展类加载器，最后到系统类加载器

2）优先父加载器：如果父加载器可以加载这个类，那么就优先使用父加载器的结果

作用

1）安全性：避免重复加载类。例如 java.lang.Object 类只能由根类加载器加载，防止恶意代码加载不受信任的类来替代系统核心类

2）一致性：保证同一个类在 JVM 中只会被加载一次，确保在整个应用中使用的是同一个类对象