Java虚拟机类加载机制和双亲委派模型
一、虚拟机类加载机制
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，最终形成可以被虚拟机直接使用的Java类型。
二、类的生命周期
类的生命周期是从类被加载到虚拟机的内存中，到卸载出内存为止。
Java语言里，类型的加载和连接过程（连接过程包括验证、准备、解析）是在程序运行期间完成的。
加载(装载)、验证、准备、初始化和卸载这五个阶段顺序是固定的，类的加载过程必须按照这种顺序开始。
解析阶段不一定，它在某些情况下可以在初始化之后再开始，这是为了运行时动态绑定特性（JIT（准时制生产方式，又称作无库存生产方式）接口只在调用的时候才知道具体实现的是哪个子类）。需要注意的是， 这些阶段通常都是互相交叉的混合式进行的，通常会在一个阶段执行的过程中调用或激活另外一个阶段。
三、类的加载过程
加载阶段
主要完成以下3件事情：
1.通过“类全名”来获取定义此类的二进制字节流
2.将字节流所代表的静态存储结构转换为方法区的运行时数据结构
3.在java堆中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，作为方法区这些数据的访问入口
验证阶段
这个阶段目的在于确保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。主要包括四种验证：
1.文件格式验证：基于字节流验证，验证字节流是否符合Class文件格式的规范，并且能被当前虚拟机处理。
2.元数据验证：基于方法区的存储结构验证，对字节码描述信息进行语义验证。
3.字节码验证：基于方法区的存储结构验证，进行数据流和控制流的验证。
4.符号引用验证：基于方法区的存储结构验证，发生在解析中，是否可以将符号引用成功解析为直接引用。
准备阶段
仅仅为类变量(即static修饰的字段变量)分配内存并且设置该类变量的初始值即零值，这里不包含用final修饰的static，因为final在编译的时候就会分配了，同时这里也不会为实例变量分配初始化。类变量会分配在方法区中，而实例变量是会随着对象一起分配到Java堆中。
解析阶段
解析主要就是将常量池中的符号引用替换为直接引用的过程。符号引用就是一组符号来描述目标，可以是任何字面量，而直接引用就是直接指向目标的指针、相对偏移量或一个间接定位到目标的句柄。有类或接口的解析，字段解析，类方法解析，接口方法解析。这里要注意如果有一个同名字段同时出现在一个类的接口和父类中，那么编译器一般都会拒绝编译。
初始化阶段
初始化阶段依旧是初始化类变量和其他资源，这里将执行用户的static字段和静态语句块的赋值操作。这个过程就是执行类构造器方法的过程。
四、类加载器
从Java虚拟机的角度来说，只存在两种不同的类加载器：一种是启动类加载器（Bootstrap ClassLoader），这个类加载器使用C++语言实现（HotSpot虚拟机中），是虚拟机自身的一部分；另一种就是所有其他的类加载器，这些类加载器都有Java语言实现，独立于虚拟机外部，并且全部继承自java.lang.ClassLoader。
但是我们一般将之分为一下几类：
一、启动（Bootstrap）类加载器：负责将 Java_Home/lib下面的类库加载到内存中（比如rt.jar）。由于引导类加载器涉及到虚拟机本地实现细节，开发者无法直接获取到启动类加载器的引用，所以不允许直接通过引用进行操作。
二、标准扩展（Extension）类加载器：是由 Sun 的 ExtClassLoader（sun.misc.Launcher$ExtClassLoader）实现的。它负责将Java_Home /lib/ext或者由系统变量 java.ext.dir指定位置中的类库加载到内存中。开发者可以直接使用标准扩展类加载器。
三、应用程序（Application）类加载器：是由 Sun 的 AppClassLoader（sun.misc.Launcher$AppClassLoader）实现的。它负责将系统类路径（CLASSPATH）中指定的类库加载到内存中。开发者可以直接使用系统类加载器。由于这个类加载器是ClassLoader中的getSystemClassLoader()方法的返回值，因此一般称为系统（System）加载器。
四、自定义的类加载器：它们之间的层次关系被称为类加载器的双亲委派模型。该模型要求除了顶层的启动类加载器外，其余的类加载器都应该有自己的父类加载器，而这种父子关系一般通过组合（Composition）关系来实现，而不是通过继承（Inheritance）。
五、双亲委派模型
定义
双亲委派模型要求除了顶层的启动类加载器外，其余的类加载器都应当有自己的父类加载器。
工作过程
1、如果一个类加载器收到了类加载的请求，它首先不会自己去尝试加载这个类，而是把这个请求委派给父类加载器去完成。
2、每一个层次的类加载器都是如此。因此，所有的加载请求最终都应该传送到顶层的启动类加载器中。
3、只有当父加载器反馈自己无法完成这个加载请求时（搜索范围中没有找到所需的类），子加载器才会尝试自己去加载。
优势
对于任意一个类，都需要由加载它的类加载器和这个类本身一同确立其在虚拟机中的唯一性，每一个类加载器，都拥有一个独立的类名称空间。因此，使用双亲委派模型来组织类加载器之间的关系，有一个显而易见的好处：类随着它的类加载器一起具备了一种带有优先级的层次关系。
