Java类加载机制，你了解吗？
1、类的加载
类的加载是指将类的.class文件读取进内存中，并将其放在JVM运行时数据区的方法区内，然后在堆中创建一个java.lang.Class对象，用于封装类在方法区中的数据结构，同时作为方法区数据的访问入口。
2、类的生命周期
类的生命周期指一个class文件从加载到卸载的整个过程
3、类的加载过程
JVM将类的加载分为三个阶段：装载（Load）、链接（Link）、初始化（Initialize）
3.1 装载：查找并加载类的二进制数据
在硬盘上查找并通过IO读入字节码文件，使用到类时才会加载，例如调用类的main()方法，new对象等等，在加载阶段会在内存中生成一个代表这个类的Java.lang.Class对象，作为方法区这个类的各种数据的访问入口。
3.2 链接：验证、准备、解析
验证
校验字节码文件的正确性、安全性，包括四种验证：文件格式验证、元数据的验证、字节码验证、符号引用验证准备
为类变量（static修饰的字段变量）分配内存并且设置该类变量的初始值，这里不包含final修饰的static，因为final在编译的时候就已经分配了。也不会为实例变量分配初始化，实例变量会随着对象分配到堆内存中。解析
把常量池中的符号引用转换为直接引用，静态链接过程
3.3 初始化：初始化静态变量，执行静态代码块
3.3.1 类的初始化时机
如果一个类被直接引用，就会触发类的初始化。在Java中，直接引用的情况有：
通过new关键字实例化对象、读取或设置类的静态变量、调用类的静态方法
通过反射执行以上三种行为
初始化子类的时候，会触发父类的初始化
作为程序的入口直接运行时（main方法）
3.3.2 类初始化步骤
假如这个类还没有被加载和链接，则程序先加载并连接该类（动态加载：主类在运行过程中如果使用到其他类，会逐步加载这些类 eg：jar包和war包中的类并不是一次性都加载到内存中，而是使用时才加载）
假如该类的直接父类还没有被初始化，则先初始化其直接父类
假如类中有初始化语句，则系统依次执行这些初始化语句
4、类加载后方法区存储内容
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、对应class实例的引用等信息。
类加载器的引用：这个类到类加载器实例的引用
对应class实例的引用：类加载器在加载类信息放到方法区中后，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。
5、类加载器
类加载过程主要通过类加载器实现，Java中有以下几种类加载器：
引导类加载器（Bootstrap ClassLoader）
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rt.jar\charsets.jar等，由C++实现，不是ClassLoader子类，Java程序无法直接引用。拓展类加载器（Extension ClassLoader）
负责加载支撑JVM运行的位于JRE的lib目录下的ext拓展目录中的类库应用类加载器（App ClassLoader）
负责加载ClassPath路径下的类包，主要加载开发人员写的类自定义类加载器（Custom ClassLoader）
负责加载用户自定义路径下的类包
类加载器之间存在父子层级结构：
6、双亲委派机制
6.1 定义
双亲委派机制是指当一个类加载器收到一个类加载请求时，该类加载器首先会把请求委派给父类加载器。每个类加载器都是如此，只有在父类加载器在自己的加载路径下找不到指定类时，子类才会尝试自己去加载。
6.2 工作过程
当应用程序类加载器收到一个类加载请求时，他首先不会自己去尝试加载这个类，而是将这个请求委派给父类加载器Extension ClassLoader去完成。
当Extension ClassLoader收到一个类加载请求时，他首先也不会自己去尝试加载这个类，而是将请求委派给父类加载器Bootstrap ClassLoader去完成。
如果Bootstrap ClassLoader加载失败(在<JAVA_HOME>\lib中未找到所需类)，就会让Extension ClassLoader尝试加载。
如果Extension ClassLoader也加载失败，就会使用Application ClassLoader加载。
如果Application ClassLoader也加载失败，就会使用自定义加载器去尝试加载。
如果均加载失败，就会抛出ClassNotFoundException异常。
6.3 双亲委托机制实现源码（JDK 1.8）
6.4 双亲委托作用
沙箱安全机制：防止核心类库被篡改，自己写的java.lang.String不会被加载。
避免类的重复加载：当父加载器已经加载过该类时，子加载器就没必要重新加载一次，保证被加载类的唯一性。
7、自定义类加载器
8、如何打破双亲委派机制
核心：继承ClassLoader，重写类加载方法，实现加载逻辑，不委托给双亲加载
