文章目录
- 1. 类加载的生命周期？
- 2. 类加载器的层次?
- 3. Class.forName()和ClassLoader.loadClass()区别?
- 4. JVM有哪些类加载机制？
1. 类加载的生命周期？
Java中的类加载器负责将字节码文件加载到JVM中，并创建对应的Class对象。类的加载过程主要包括以下几个阶段：
- 加载（Loading）：查找并加载类的二进制数据。当程序需要使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，系统会通过ClassLoader查找并加载该类的二进制数据，生成对应的Class对象。
- 验证（Verification）：验证类的二进制数据的正确性。主要包括文件格式、元数据、字节码和符号引用等方面的验证。
- 准备（Preparation）：为类的静态变量分配内存并设置默认初始值。JVM会为类的静态变量分配内存，并根据变量类型设置默认初始值，例如，整型变量默认值为0，对象引用变量默认值为null等。
- 解析（Resolution）：将符号引用转换为直接引用。在这个阶段，JVM会将类、接口、字段、方法等符号引用转换为在内存中的直接引用。
- 初始化（Initialization）：执行类的初始化操作。在这个阶段，JVM会执行类构造器（方法）的代码，为静态变量赋值，执行静态代码块等操作。注意：只有在该类被主动使用时才会触发初始化操作，例如：创建类的实例、调用类的静态变量或方法、使用反射访问类等。
- 使用（Using）：类的正常使用阶段。
- 卸载（Unloading）：卸载类的Class对象和类在JVM中占用的内存空间。当JVM不再需要某个类时，ClassLoader会卸载该类并释放相关内存空间。
2. 类加载器的层次?
Java类加载器的层级结构如下：
Bootstrap ClassLoader | Extension ClassLoader | System ClassLoader | Custom ClassLoader
- BootStrap ClassLoader：是最顶层的类加载器，它是虚拟机的内部实现，并不是一个普通的Java类。它用于加载Java平台核心库，比如rt.jar等，一般情况下是由JVM实现并且不会暴露出来。
- Extension ClassLoader：用于加载Java平台的扩展库，一般是jre/lib/ext目录下的jar包。
- System ClassLoader：也称为Application ClassLoader，它用于加载应用程序classpath目录下的类，是最常用的类加载器。
- Custom ClassLoader：用户自定义的类加载器，它可以用于加载任意位置的类，比如网络、数据库等。
3. Class.forName()和ClassLoader.loadClass()区别?
区别如下：
- Class.forName()方法会返回一个已经初始化（static块已经执行）的Class对象，而ClassLoader.loadClass()方法只会返回一个Class对象的引用，并不会执行类的初始化操作。
- Class.forName()方法除了加载类之外，还会执行该类的静态块（如果有的话），并且可以指定是否要初始化该类，而ClassLoader.loadClass()方法仅仅是加载类，并不会执行类的任何代码，也不能指定是否要初始化该类。
- Class.forName()方法可以传入类的全限定名（例如com.example.MyClass），也可以传入类的Class对象，而ClassLoader.loadClass()方法只能传入类的全限定名。
- Class.forName()方法可以指定类加载器，如果不指定，它将使用当前线程的上下文类加载器（ContextClassLoader），而ClassLoader.loadClass()方法必须要指定类加载器。
4. JVM有哪些类加载机制？
- 前台加载（Bootstrap ClassLoader）：该类加载器加载JVM核心类库，即JVM内部必须使用的类，如java.lang.Object和java.lang.ClassLoader等。由JVM自带，一般开发者无法自定义。
- 扩展加载（Extension ClassLoader）：该类加载器加载位于JRE扩展目录中的类库，一般位于jre/lib/ext目录下。由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader实现，可以通过系统属性java.ext.dirs来指定扩展目录。
- 系统加载（System ClassLoader）：也称为应用程序类加载器（Application ClassLoader），它负责加载CLASSPATH环境变量或-classpath选项指定路径下的类库，是最常用的类加载器，所有由该加载器加载的类都具有相同的类加载器。由sun.misc.Launcher$AppClassLoader实现。
- 用户自定义加载器（Custom ClassLoader）：开发者可以自定义类加载器，来实现特定的加载需求，比如从非标准位置加载类文件，从数据库或网络加载类文件等。自定义类加载器必须继承自java.lang.ClassLoader类或其子类，然后覆盖其中的相关方法，实现自己的加载逻辑。常见的用户自定义加载器有URLClassLoader和JarClassLoader等。
