Java类加载问题汇总

1、什么是类加载器？

• 负责读取 Java 字节代码，并转换成java.lang.Class类的一个实例。

2、类加载器工作机制是什么？

• 是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、转换解析和初始化，最终形成可被虚拟机直接使用的Java类型的过程。
• 类型的加载、连接和初始化过程都是在程序运行期完成的，从而通过牺牲一些性能开销来换取Java程序的高度灵活性。
• 下面介绍类加载每个阶段的任务：
  • 加载（Loading）：
    • 通过类的全限定名来获取定义此类的二进制字节流。
    • 将该二进制字节流所代表的静态存储结构转化为方法区的运行时数据结构，该数据存储数据结构由虚拟机实现自行定义。
    • 在内存中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，它将作为程序访问方法区中的这些类型数据的外部接口。
  • 验证（Verification）：确保Class文件的字节流中包含的信息符合当前虚拟机的要求，包括文件格式验证、元数据验证、字节码验证和符号引用验证。
  • 准备（Preparation）：
    • 为类变量分配内存，因为这里的变量是由方法区分配内存的，所以仅包括类变量而不包括实例变量，后者将会在对象实例化时随着对象一起分配在Java堆中。
    • 设置类变量初始值，通常情况下零值。
  • 解析（Resolution）：虚拟机将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程。
  • 初始化（Initialization）：是类加载过程的最后一步，会开始真正执行类中定义的Java字节码。而之前的类加载过程中，除了在『加载』阶段用户应用程序可通过自定义类加载器参与之外，其余阶段均由虚拟机主导和控制。
• 当遇到 类名.变量 加载时，只加载变量所在类。

3、类加载器种类？

• 启动类加载器，Bootstrap ClassLoader，加载JACA_HOME\lib，或者被-Xbootclasspath参数限定的类
• 扩展类加载器，Extension ClassLoader，加载\lib\ext，或者被java.ext.dirs系统变量指定的类
• 应用程序类加载器，Application ClassLoader，加载ClassPath中的类库
• 自定义类加载器，通过继承ClassLoader实现，一般是加载我们的自定义类

4、什么是双亲委派机制？

主要是表示类加载器之间的层次关系

• 前提：除了顶层启动类加载器外，其余类加载器都应当有自己的父类加载器，且它们之间关系一般不会以继承（Inheritance）关系来实现，而是通过组合（Composition）关系来复用父加载器的代码。
• 工作过程：若一个类加载器收到了类加载的请求，它先会把这个请求委派给父类加载器，并向上传递，最终请求都传送到顶层的启动类加载器中。只有当父加载器反馈自己无法完成这个加载请求时，子加载器才会尝试自己去加载。