JVM是什么？类加载器是什么？
- JVM是虚拟机（Java Virtual Machine），JVM是运行字节码的。JVM有针对不同系统的特定实现（Windows、Linux、macOS），目的是使用相同的字节码，它们都会给出相同的结果。
- 类加载器（ClassLoader）是Java运行时环境（Java Runtime Environment）的一部分，负责动态加载程序中的类型（类、接口）到JVM的内存空间去，并赋予唯一的名字。每一个JVM都有一个执行引擎（Execution engine）负责执行被加载类中包含的指令。
JVM有两种类加载器，分别是启动类加载器，其他类加载器，也可以理解为是用户自定义加载器。
小知识：1.JVM内存区域划分有什么？
--粗略地来分，JVM的内部体系主要由三部分组成，分别是类装载器（ClassLoader）子系统、运行时数据区、执行引擎（Execution engine）。
2.执行引擎？
--执行引擎或者在执行字节码，或者在执行本地方法。【执行引擎必须把字节码转换成可以直接被JVM执行的语言】
执行引擎主要是做解释、即时编译、自适应优化。
| 解释是通过解释器[芯片级直接执行其中解释是属于第一代JVM]， | 执行方式：一条一条地读取，解释并且执行字节码指令，很快能解释完，速度慢。 |
| 即时编译是通过即时（Just-In-Time）编译器[属于第二代JVM], | 执行方式：是弥补解释器速度慢的缺点，按照解释执行的方式来执行，然后在合适的时候，把整段字节码编译成本地代码。直接通过本地代码去执行比一条条执行快的多。本地代 码执行快的原因是本地代码保存在缓存里。 |
| 自适应优化（目前Sun的HotpotJVM采用这种技术），是前面两代的结合方式。 | 执行方式：开始对所有的代码都采取解释执行的方式，并监视代码执行情况，然后对经常调用的方法启东一个后台线程，将其编译为本地代码，并进行仔细优化。 |
3.运行时数据区主要包括什么？
--主要包括：方法区、堆、Java栈（虚拟机栈）、PC寄存器、本地方法栈。
| 方法区：当JVM的类加载器加载.class文件，并进行解析，把解析的类型信息放入方法区。 |
| 堆：存放所有程序在运行时创建的对象 |
| JVM栈：是线程私有的，每个线程创建的同时都会创建JVM栈，JVM栈中存放的为当前线程中局部基本类型的变量（JAVA八种基本类型）、部分的返回结果以及Stack Frame，非基本类型的对象在JVM栈上仅存放一个指向堆上的地址。 |
| 本地方法栈：存储本地方法调用的状态 |
方法区&堆 是由所有线程共享
Java栈和PC寄存器 是由线程独享
本地栈 是存储本地方法调用的状态
JVM运行时的数据区对开发重要的几个东西：
（1）方法区（Method Area）：在Sun JDK中这块区域对应的为持久代，PermanetGeneration。<--存放所加载的 类的信息（名称、修饰符等）、类中的静态变量、final类型的常量、Field信息、方法信息；如Class对象中的getName、isInterface等方法获取信息时，这些数据都是来源于方法区，同时方法区也是全局共享的， 在一定条件下也会被GC，如果使用大小超出其允许范围，就会抛出OutOfMemory错误信息。
（2）堆（Heap）:存储对象实例以及数组值的区域，可以认为Java中所有通过new创建的对象的内存都在此分配，Heap中的对象的内存需要等待GC进行回收。 <--Heap是所有线程共享的，因此在其上进行对象内存分配均需要进行加锁，正式因为如此，导致了new对象的开销比较大。为了提升效率，JVM在给线程的对象分配内存时会尽量在TLAB(在所创建的线程分配一块独立的空间-Thread Local Allocation Buffer)上分配，但对象过大则仍采用Heap。TLAB仅仅作用于新生代的Eden Space，因此在编写Java程序时，通常多个小的对象比大的对象分配起来分更加高效。
（3）Java栈(JavaStack) : 虚拟机只会直接对JavaStack执行两种操作--以帧为单位的压栈或出栈。<-- 每个帧代表一个方法，Java方法有两种返回方式，return 和 抛出异常，两种方式都会导致该方法对应的帧出栈和释放内存。ps: 帧的组成？ --局部变量区、操作数栈、帧数据区。
（4）PC寄存器（ProgramCounter）:每一个线程都有自己的PC寄存器，在该线程启动时创建的。PC寄存器的内容总是指向下一个将被执行指令的地址，这里的地址可以是一个本地指针，也可以是方法区中相对应于该方法起始指令的偏移量。<--若Thread执行Java方法，则PC保存下一条执行指令的地址。若Thread执行native方法，则PC的值为undefined。
（5）本地方法栈（Nativemethodstack）:保存native方法进入区域的地址。<-- 依赖于本地方法的实现，如某个JVM实现的本地方法接口使用C连接模型，则本地方法栈就是C栈，可以说某线程在调用本地方法时，就进去了一个不受JVM限制的区域，也就是JVM可以利用本地方法来动态扩展本身。
一、类加载机制
当程序主动使用某个类时，如果该类还未被加载到内存中，则JVM会通过 加载、链接、初始化 三个步骤俩对该类进行初始化。
1.加载
（1）加载是什么？--加载指的是将类的 class文件 读入到内存中，并为之创建一个 java.lang.class 对象，简而言之，当程序中使用任何类时，系统都会为之建立一个 java.lang.class 对象。
（2）类的加载由谁来完成？--类的加载是由类加载器（ClassLoader）完成的，这些类加载器通常由JVM提供，称为系统加载器。当热也可以通过用户自定义类加载器。
（3）使用不同类加载器加载不同来源的二进制数据时，通常有几种来源？（本地文件系统、JAR包、网络、Java源文件）
--从本地文件系统加载class文件，这是前面绝大部分示例程序的类加载方式。
--从JAR包加载class文件，这种方式也是很常见的，jdbc编程时用到的数据库驱动类就放在JAR文件中，JVM可以从JAR文件中直接加载该class文件。
--通过网络加载class文件。
--把一个Java源文件动态编译，并执行加载。
类加载器通常无需等到“首次使用”该类时才加载该类，Java虚拟机规范允许系统预先加载某些类。
2.链接
（1）链接负责什么？--当类被加载后，系统为之生成一个对应的Class对象，接着将会进入链接阶段，链接阶段 负责把类的二进制数据合并到JRE中。
（2）链接的阶段可以分为哪些？（3个阶段，分别是验证、准备、解析）
--验证：验证阶段用于检验被加载的类是否有正确的内部结构，并和其他类协调一致。目的：确保Class文件的字节流中包含信息符合当前虚拟机要求，不会危害虚拟机自身安全。
| 文件格式验证 | 主要验证字节流是否符合Class文件格式规范，并且能被当前的虚拟机加载处理 |
| 元数据验证 | 对字节码描述的信息进行语义的分析，分析是否符合java的语言语法的规范 |
| 字节码验证 | 最重要的验证环节，分析数据流和控制，确定语义是合法的，符合逻辑的。主要是针对元数据验证后对方法体的验证，保证类方法在与运行时不会有危害出现。 |
| 符号引用验证 | 主要是针对符号引用转换为直接引用的时候，针对确定访问类型等涉及到引用的情况，保证其一定会被访问到，不会出现无法访问的问题。 |
--准备：类准备阶段 负责为类的 静态变量 分配内存，并 设置 默认初始值，这些变量所使用的内存都将在方法区汇总进行分配。
--解析：JVM将常量池内的符号引用替换成直接引用的过程，解析动作主要针对类或接口、字段、类方法、接口方法、方法类型、方法句柄和调用点限定符这7中符号引用进行。
ps:符号引用？-- 符号引用是以一组符号来描述所引用的目标，符号可以是任何字面形式的字面量，只要不会出现冲突，能够定位到就行。布局和内存无关。
直接引用？--是指向目标的指针，偏移量或者能够直接定位的句柄。该引用是和内存中的布局有关的，并且一定加载进来的。
3.初始化
初始化是为 类的静态变量 赋予 正确的初始值，到了初始化阶段，才真正开始执行类中定义的java程序代码（字节码），直接点说：初始化阶段是执行类构造器<clinit>()方法的过程。
ps: <client>()方法是什么？ -- 是由编译器自动收集类中所有类变量的赋值动作和静态语句块static{}中的语句合并产生的， 编译器收集的顺序是由语句在源文件中出现的顺序所决定的，静态语句块只能访问到定义在静态语句块之前的变量，定义在它之后的变量可以在前面的静态语句块中赋值，但是不能访问。
虚拟机会保证一个类的类构造器<clinit>()在多线程环境中被正确的加锁、同步，如果多个线程同时去初始化一个类，那么只会有一个线程去执行这个类的类构造器<clinit>(),其他线程都需要阻塞等待，直到活动线程执行<clinit>()方法完毕。在同一个类加载器下，一个类型只会被初始化一次。
类加载机制类别：全盘负责、双亲委派、缓存机制
| 全盘负责 | 当一个类加载器负责加载某个Class时，该Class所依赖和引用其他Class也将由该类加载器负责载入，除非显示使用另外一个类加载器来载入。 |
| 双亲委派 | 先让父类加载器试图加载该Class，只有在父类加载器无法加载该类时，子类才擦夯实从自己的类路径中加载该类。 |
| 缓存机制 | 将会保证所有加载过的Class都会被缓存，当程序中需要使用某个Class时，类加载器先从缓存区转给你搜寻该Class，只有当缓存区不存在该Class对象时，系统才会读取该类对应的二进制数据，并将其转换成Class对象，存入缓冲区中。 |
二、类加载时机
创建类的实例-->访问某个类或接口的静态变量-->调用类的静态方法-->反射-->初始化一个类的子类-->JVM启动时标明的启动类
1.创建类的实例，也就是我们所说的new一个对象
2.访问某个类或接口的静态变量，或者对该静态变量赋值
3.调用类的静态方法
4.反射（Class.forName("com.lyj.load")）
5.初始化一个类的子类（会首先初始化子类的父类）
6.JVM启动时，指定一个要执行的主类（包含main()方法的那个类）标明的启动类，即文件名和类名相同的那个类
ps:Java对象创建/实例化时机与过程
（类实例化过程）父类静态成员和静态初始化块-->子类静态成员和静态初始化块-->父类实例成员和实例化初始块-->父类构造方法-->子类实例成员和实力初始化块-->子类构造方法
1.使用new关键字创建对象
2.使用Class类的newInstance方法（反射机制）
3.使用Constructor类的newInstance方法（反射机制）
4.使用Clone方法创建对象
5.使用（反）序列化机制创建对象
Thanks .
参考：https://blog.csdn.net/qq_41701956/article/details/80020103
https://blog.csdn.net/xiaoliuliu2050/article/details/53023752
https://www.cnblogs.com/wxd0108/p/6681618.html
