【JVM基础】 JVM 如何加载一个类以及类加载机制

1、什么时候一个类会被加载？

1、包含 main 方法的主类

public class Kafka{

    public static void main(String[] args){
        
    }
}

答案：包含 main 方法的主类， 会在JVM 进程启动之后，将 main 方法所在的主类加载到内存里。然后从 main 方法的入口代码开始。

2、非 包含 main 方法的主类，什么时候去加载？

public class KafkaManager{
    
}

public class Kafka{

    public static void main(String[] args){
         KafkaManager kafkaManager = new KafkaManager();       
    }
}

答案：当你需要使用到某个类（KafkaManager.class）去实例化一个对象的时候，类加载器会把 “KafkaManager.class” 字节码文件中的这个类加载到内存中。

3、类加载器如何加载一个类？

1、验证阶段：

答案：根据java虚拟机规范，校验你加载进来的 “.class”文件中的内容，是否符合规范。

2、准备阶段：

答案：加载一个类到内存里，首先需要给这个 “ReplicaManager”类分配一定的内存空间，然后给他里面的类变量（也就是 static 修饰的变量）分配内存空间，来一个默认的初始值。

3、解析阶段：

答案：将符号引用 替换为 直接引用

4、初始化：

答案：执行真正的初始化代码逻辑，static静态代码块中的内容也是在这里执行。

通过 “new ReplicaManager()”实例化类的对象的时候，会触发类的加载到初始化的全过程，然后实例化一个对象出来。

另外，初始化一个类的时候，如果发现他的父类还没有初始化，那么必须先初始化他的父类。

4、父类什么时候加载和初始化？

答案：初始化一个类的时候，发现他的父类还没初始化，那么必须先初始化他的父类

public class KafkaManager extends AbstractDataManager{
    public static int flushInterval = Configuration.getInt("replicate.flush.interval");

    public static Map<Integer, Replica> replies;

    static{
        loadReplicaFromDisk();
    }

    public static void loadReplicaFromDisk(){
        this.replies = new HashMap<>();
    }
} 

如果你要 “new ReplicaManager()” 初始化这个类的实例，那么就会加载这个类，然后初始化这个类，但是初始化这个类之前，发现 AbstractDataManager 还没有加载和初始化，就需要先加载这个父类，并且初始化这个父类。

4、双亲委派机制

1、类加载器类型

1、启动类加载器：Bootstrap ClassLoader, 负责加载机器上安装java目录下的核心类（java安装目录下有一个lib目录，里面就是java最核心的一些类库）

2、扩展类加载器：Extension ClassLoader, 负责加载java安装目录下的 “lib\ext”目录下的一些类

3、应用类加载器：Application ClassLoader, 负责加载“classPath”环境变量锁指定路径中的类，大概就是加载你写好的java代码。

4、自定义类加载器：根据你自己的需求加载你的类

2、双亲委派机制原理

假设你的应用程序需要去加载一个类，他首先会委派给自己的父类加载器去加载，经过层层床底，最终传递到顶层的类加载器去加载。

但是如果父类加载器在自己负责范围加载的范围内没有找到这个类，就会将加载的权利给自己的子类加载器去进行加载。

简单一点：先去找父类去加载，父类加载不到，就交给儿子来加载，这样可以避免多层级的加载器结构重复加载某些类。