深入浅出，Java 类加载的知识宝库
2023-01-19 08:08:25
Java 类加载机制：通往 Java 程序执行的桥梁
Java 类加载机制 是 Java 虚拟机 (JVM) 加载和管理类信息的底层过程。它使 JVM 能够将类文件加载到内存中，并将其转换为可执行代码。类加载机制是 Java 语言运行的基础，也是程序员深入理解 JVM 和 Java 虚拟机编程的必修课。
类加载机制的执行流程：四步走，环环相扣
类加载机制包含以下四个步骤：
- 加载： 从磁盘或网络加载类文件到内存。
- 验证： 检查类文件的合法性，确保不会危及 JVM 安全。
- 准备： 为类中的静态变量分配内存空间，并将其初始化为默认值。
- 解析： 将类文件的符号引用转换为直接引用，使类能够正常运行。
类加载器：幕后的指挥家
在 Java 中，类加载器 负责加载类文件，并将其转换为可执行代码。类加载器有多种类型，包括：
- Bootstrap 类加载器： 负责加载 Java 核心库的类。
- 扩展类加载器： 负责加载扩展库的类。
- 系统类加载器： 负责加载用户自定义的类。
双亲委派模型：类加载的秩序之道
Java 中采用了双亲委派模型 来管理类加载。当一个类加载器需要加载一个类时，它会首先委托给它的父类加载器来加载。如果父类加载器无法加载该类，它会继续委托给它的父类加载器，直到 Bootstrap 类加载器。如果 Bootstrap 类加载器也无法加载该类，那么这个类将无法被加载。
类加载器的委派机制：层层把关，严丝合缝
类加载器委派机制确保了类加载的有序性和安全。它避免了重复加载，也防止了类加载器加载不属于自己的类，从而维护了 Java 程序的稳定性和安全性。
揭秘 Java 类加载顺序：先祖后代，一脉相承
在双亲委派模型中，类加载器的加载顺序是：
- Bootstrap 类加载器： 负责加载 Java 核心库的类。
- 扩展类加载器： 负责加载扩展库的类。
- 系统类加载器： 负责加载用户自定义的类。
- 应用程序类加载器： 负责加载应用本身的类。
破解 Java 加载类的方法：五大步骤，一气呵成
Java 程序员可以使用以下五个步骤来加载类：
- 获取类名： 可以使用
Class.forName()方法或ClassLoader.loadClass()方法来获取类名。 - 加载类： 可以使用
Class.forName()方法或ClassLoader.loadClass()方法来加载类。 - 连接类： 可以使用
Class.forName()方法或ClassLoader.linkClass()方法来连接类。 - 初始化类： 可以使用
Class.forName()方法或ClassLoader.initializeClass()方法来初始化类。 - 使用类： 可以使用
Class.forName()方法或ClassLoader.loadClass()方法来使用类。
终章：类加载机制，Java 程序员的制胜法宝
掌握 Java 类加载机制是 Java 程序员必备的技能。通过了解类加载的流程、原理和实践，能够帮助程序员更深入地理解 Java 语言和 JVM，解决程序疑难杂症，并提高编程能力。
常见问题解答
Q1：为什么 Java 采用双亲委派模型？
A1： 双亲委派模型确保了类加载的有序性和安全，避免了重复加载和类加载器加载不属于自己的类，从而维护了 Java 程序的稳定性和安全性。
Q2：Bootstrap 类加载器加载的类有哪些？
A2： Bootstrap 类加载器加载 Java 核心库的类，例如java.lang和java.util包中的类。
Q3：类加载机制可以用来实现热加载吗？
A3： 是的，类加载机制可以用来实现热加载，即在不重启应用的情况下动态加载或卸载类。
Q4：双亲委派模型是否可以被打破？
A4： 是的，双亲委派模型可以通过自定义类加载器来打破，但这样做可能会破坏 Java 程序的稳定性。
Q5：类加载器在 Java 中扮演了什么角色？
A5： 类加载器在 Java 中扮演了管理类加载、转换和初始化过程的角色，它是 Java 虚拟机执行 Java 程序的基础。
