第六章 深入分析ClassLoader工作机制
补充（非书中）：
Java 源程序（.java 文件）在经过 Java 编译器编译之后就被转换成 Java 字节代码（.class 文件）。类加载器负责读取Java字节代码，并转换成 java.lang.Class类的一个实例。每个这样的实例用来表示一个Java 类。通过此实例的 newInstance()方法就可以创建出该类的一个对象。
Java 中的类加载器大致可以分成两类：
一类是系统提供的：
- 引导类加载器（bootstrapclass loader）：它用来加载 Java 的核心库，是用原生代码而不是java来实现的，并不继承自java.lang.ClassLoader，除此之外基本上所有的类加载器都是java.lang.ClassLoader类的一个实例。
- 扩展类加载器（extensionsclass loader）：它用来加载 Java 的扩展库。Java 虚拟机的实现会提供一个扩展库目录（一般为%JRE_HOME%/lib/ext）。该类加载器在此目录里面查找并加载 Java 类。
- 系统类加载器（systemclass loader或 App class loader）：它根据当前Java 应用的类路径（CLASSPATH）来加载 Java 类。一般来说，Java 应用的类都是由它来完成加载的。可以通过 ClassLoader.getSystemClassLoader() 来获取它。
另外一类则是由 Java 应用开发人员编写的：
- 开发人员可以通过继承java.lang.ClassLoader 类的方式实现自己的类加载器，以满足一些特殊的需求
classLoader是类加载器，负责将Class加载到JVM中，还有一个作用是审查每个类由谁加载，它是一种父优先的等级加载机制。
还有一个任务是，将class字节码重新解析成JVM统一要求的对象格式。
加载类过程：
假如loader2的parent为loader1，loader1的parent为system class loader。假设loader2被要求装载类MyClass，在parent delegation模型下，loader2首先请求loader1代为装载，loader1再请求系统类装载器去装载MyClass。若系统装载器能成功装载，则将MyClass所对应的Class对象的reference返回给loader1，loader1再将reference返回给loader2，从而成功将类MyClass装载进虚拟机。若系统类装载器不能装载MyClass，loader1会尝试装载MyClass，若loader1也不能成功装载，loader2会尝试装载。若所有的parent及loader2本身都不能装载，则装载失败。
6.1 ClassLoader类结构分析
defineClass(byte[], int, int): 将byte字节流解析成JVM能识别的class对象。
findClass(String):
loadClass(String): 获取class对象。
resolveClass(Class<?>):
ClassLoader是抽象类，有很多子类，如果我们要实现自己的ClassLoader，一般会继承URLClassLoader, 做修改就好了。
6.2 ClassLoader的等级加载机制
JVM提供三层ClassLoader，这三层ClassLoader可以分为两种类型
（1）Bootstrap ClassLoader: 加载JVM自身工作需要的类，完全由JVM自己控制，别人访问不到这个类，没有高一级的加载器，也没有子加载器。
（2）ExtClassLoader：
（3）AppClassLoader：
如果我们要实现自己的类加载器，不管是直接实现抽象类ClassLoader，还是继承URLClassLoader，或其他子类，它的父加载器都是AppClassLoader。
ExtClassLoader和AppClassLoader都继承了URLClassLoader类。
JVM加载class文件到内存有两种方式：
隐式加载：不在代码中调用ClassLoader来加载需要的类，而是通过JVM来自动加载需要的类到内存的方式。比如当在类中继承或引用某个类时，JVM发现其不在内存中，就会自动加载到内存。
显示加载：通过ClassLoader类来加载一个类的方式，this.getClass.getClassLoader().loadClass()或者Class.forName(). 或者我们自己实现的ClassLoader的findClass（）方法。
6.3 如何加载class文件
三个步骤：
1 找到.class文件并把这个文件包含的字节码加载到内存。
2 字节码校验，Class类数据结构分析以及相应的内存分配和最后的符号表链接
3 类中静态属性和初始化赋值，以及静态块的执行等。
6.3.1 加载字节码到内存
URLClassLoader如何实现findclass（）的，URLCclassLoader中通过一个URLClassPath类帮助取得要加载的class文件字节流，而这个URLClasspath定义了到哪里去找这个
class文件，如果找到，再读它的byte字节流，通过definClass（）来创建类对象。根据路径的不同（是文件还是jar包）来创建FIleLoader或JarLoader.
6.3.2 验证与解析
字节码验证，验证格式正确，行为正确。
类准备，这个阶段准备代表每个类中定义的字段，方法和实现接口所必须的数据结构。
解析，装入类所引用的其他所有类。
6.3.3 初始化class对象
执行静态初始化器，静态字段会为初始化为默认值。
6.4 常见加载类错误分析
6.4.1 ClassNotFoundException
显示加载类三种方法：
Class.forName();
ClassLoader.loadClass()
ClassLoader.findSystemClass()
6.4.2 NoClassDefFoundError
类可能没加包名。
6.4.3 UnsatisfiedLinkError
可能是误删了lib文件
6.4.4 ClassCastExcetption
JVM做类型转换的检查规则：
- 普通对象，对象必须是目标类的实例或是目标类子类的实例。如果目标类是接口，那么可以把它当做实现了该接口的一个子类。
- 对于数组类型，目标类型必须是数组类型或java.lang,Object, java.lang,Clonble, java.io.serializable
如果不满足上面的规则，JVM就会报错：
要想避免这个错误 有两种方式：
容器类型中显示地指明容器对象类型，
通过instanceof检查是不是目标类型，然后在强转。
6.4.5 ExceptinInInitializerError
6.5 JVM加载class文件到内存有两种方式
- 隐式加载：不通过在代码里调用ClassLoader来加载需要的类，而是通过JVM来自动加载需要的类到内存，例如：当类中继承或者引用某个类时，JVM在解析当前这个类不在内存中时，就会自动将这些类加载到内存中。
- 显示加载：在代码中通过ClassLoader类来加载一个类，例如调用this.getClass.getClassLoader().loadClass()或者Class.forName()。
6.6 常用的ClassLoader分析
这里分析了servlet的ClassLoader(略)
6.7 如何实现自己的ClassLoader
为什么要实现自己的classLoader？？
在自己的路径下查找自定义的class文件，不一定在classPath下面。
对我们的类做特殊处理，比如加密传输类在网络之间。这就需要在加载到JVM之前先解密。
可以定义类的实现机制，实现热部署。
6.6.1 加载自定义路径下的class文件
6.6.2 加载自定义格式的class文件
6.8 实现类的热部署
JVM在加载类之前会检查类是否已经被加载过，也就是要调用findLoadedClass()方法查看是否能返回类实例
JVM表示两个类是否是同一个类有两个条件：
一是看类的完整类名是否一样。
二是看加载这个类的ClassLoader是否是同一个（是指ClassLoader实例是否是同一个）。
实现热部署：可以用ClassLoader的两个实例加载同名的类。
6.9 java应不应该动态加载类
JAVA修改一个类，必须重启JVM。
