类加载机制深度刨析
1、类加载过程
多个java文件经过编译打包生成可运行的jar包，最终由java命令运行某个主类的main方法启动程序，首先要通过类加载器把主类加载到JVM。
主类在运行过程中如果使用到其他类，会逐步加载这些类。
（jar包里面的类不是一次性全部加载的，是使用到的时候才会加载。）
类加载到使用整个过程：
加载 >> 验证 >> 准备 >> 解析 >> 初始化 >> 使用 >> 卸载
·加载：在硬盘上查找并通过IO读入字节码文件，使用到类时才回加载。
·验证：校验字节码文件中的正确性。
·准备：类的静态变量分配内存，并赋予默认值（int ：0...）。
·解析：将符号引用替换为直接引用，该阶段会把一些静态方法(符号引用，比如 main()方法)替换为指向数据所存内存的指针或句柄等(直接引用)，这是所谓的静态链 接过程(类加载期间完成)，动态链接是在程序运行期间完成的将符号引用替换为直接 引用。
·初始化：对类的静态变量初始化为指定的值，并执行静态代码块
2、类加载器和双亲委派机制
上面的类加载过程主要是通过类加载器来实现的，Java里有如下几种类加载器
·启动类加载器：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
·扩展类加载器：负责加载支撑JVM运行的位于JRE的lib目录下的ext扩展目录中 的JAR类包
·应用程序类加载器：负责加载ClassPath路径下的类包，主要就是加载你自己写 的那些类
·自定义类加载器：负责加载用户自定义路径下的类包
类加载器实例：
1 public class TestJDKClassLoader { 2 3 public static void main(String[] args) { 4 System.out.println(String.class.getClassLoader()); 5 System.out.println(com.sun.crypto.provider.AESKeyGenerator.class.getClassLoader().getClass().getName()); 6 System.out.println(TestJDKClassLoader.class.getClassLoader().getClass().getName()); 7 System.out.println(ClassLoader.getSystemClassLoader().getClass().getName()); 8 } 9 }
执行结果为：
自定义类加载器
自定义类加载器只需要继承 java.lang.ClassLoader 类，该类有两个核心方法，一个是 loadClass(String, boolean)，实现了双亲委派机制，大体逻辑
1. 首先，检查一下指定名称的类是否已经加载过，如果加载过了，就不需要再加载， 直接返回。
2. 如果此类没有加载过，那么，再判断一下是否有父加载器；如果有父加载器，则由 父加载器加载（即调用parent.loadClass(name, false);）.或者是调用bootstrap类加 载器来加载。
3. 如果父加载器及bootstrap类加载器都没有找到指定的类，那么调用当前类加载器 的findClass方法来完成类加载。
还有一个方法是findClass，默认实现是抛出异常，所以我们自定义类加载器主要是重写 findClass方法。
双亲委派机制
JVM类加载器是有亲子层级结构的，如下图
这里类加载其实就有一个双亲委派机制，加载某个类时会先委托父加载器寻找目标类，找不 到再委托上层父加载器加载，如果所有父加载器在自己的加载类路径下都找不到目标类，则 在自己的类加载路径中查找并载入目标类。 比如我们的Math类，先会找应用程序类加载器加载，应用程序类加载器会先委托扩展类 加载器加载，扩展类加载器再委托启动类加载器，顶层启动类加载器在自己的类加载路径里 找了半天没找到Math类，则向下退回加载Math类的请求，扩展类加载器收到回复就自己加 载，在自己的类加载路径里找了半天也没找到Math类，又向下退回Math类的加载请求给应 用程序类加载器，应用程序类加载器于是在自己的类加载路径里找Math类，结果找到了就 自己加载了。。
为什么要设计双亲委派机制？
沙箱安全机制：自己写的java.lang.String.class类不会被加载，这样便可以防止 核心API库被随意篡改
避免类的重复加载：当父亲已经加载了该类时，就没有必要子ClassLoader再加 载一次，保证被加载类的唯一性
3、打破双亲委派
tomcat自定义加载器
以Tomcat类加载为例，Tomcat 如果使用默认的双亲委派类加载机制行不行？ 我们思考一下：Tomcat是个web容器， 那么它要解决什么问题：
1. 一个web容器可能需要部署两个应用程序，不同的应用程序可能会依赖同一个第三方类 库的不同版本，不能要求同一个类库在同一个服务器只有一份，因此要保证每个应用程序的 类库都是独立的，保证相互隔离。
2. 部署在同一个web容器中相同的类库相同的版本可以共享。否则，如果服务器有10个应 用程序，那么要有10份相同的类库加载进虚拟机。
3. web容器也有自己依赖的类库，不能与应用程序的类库混淆。基于安全考虑，应该让容 器的类库和程序的类库隔离开来。
tomcat自定义加载器
tomcat的几个主要类加载器：
commonLoader：Tomcat基本的类加载器，加载路径中的class可以被 Tomcat容器本身以及各个Webapp访问；
catalinaLoader：Tomcat容器私有的类加载器，加载路径中的class对于 Webapp不可见；
sharedLoader：各个Webapp共享的类加载器，加载路径中的class对于所有 Webapp可见，但是对于Tomcat容器不可见；
WebappClassLoader：各个Webapp私有的类加载器，加载路径中的class只对 当前Webapp可见；
