一、java加载机制
每个Java程序执行前都必须经过编译、加载、连接、和初始化这几个阶段。
加载：
查找并加载类的二级制数据。
连接：
验证、确保类被加载的正确性
准备、为类的静态变量分配内存，并为其初始化默认值
解释、把类中的符号引用转换为直接引用
初始化：
为类的静态变量赋予正确的默认值
加载是指将编译后的java类文件（也就是.class文件）中的二进制数据读入内存，并将其放在运行时数据区的方法区内，然后再堆区创建一个Java.lang.Class对象，用来封装类在方法区的数据结构，即加载后最终得到的是Class对象，并且更加值得注意的是：该Java.lang.Class对象是单实例的，无论这个类创建了多少个对象，他的Class对象时唯一的！！！！。 而 加载并获取该Class对象可以通过三种途径。Class.forName（类的全路径）、实例对象.class(属性)、实例对象getClass()
二、Class.forName、实例对象.class(属性)、实例对象getClass()的区别
A、相同点：得到的都是Java.lang.Class对象
1 package us.codecraft.clazz; 2 3 public class A { 4 5 public static void main(String[] args) throws Exception { 6 System.out.println(A.class);//class us.codecraft.clazz.A 7 A a = new A(); 8 System.out.println(a.getClass());//class us.codecraft.clazz.A 9 System.out.println(Class.forName("us.codecraft.clazz.A"));//class us.codecraft.clazz.A 10 System.out.println("====================================="); 11 System.out.println(A.class.newInstance()); 12 System.out.println(a.getClass().newInstance()); 13 System.out.println(Class.forName("us.codecraft.clazz.A").newInstance()); 14 } 15 }
B、不同点
1、Class cl=A.class; JVM将使用类A的类装载器,将类A装入内存(前提是:类A还没有装入内存),不对类A做类的初始化工作.返回类A的Class的对象
2、Class cl=对象引用a.getClass();返回引用a运行时真正所指的对象所属的类的Class的对象
3、Class.forName("类名"); JAVA人都知道.装入类A,并做类的初始化
可以看出，现在可以看出，newInstance: 弱类型。低效率。只能调用无参构造，new: 强类型。相对高效。能调用任何public构造。Class对象的newInstance()（这种用法和Java中的工厂模式有着异曲同工之妙）实际上是把new这个方式分解为两步，即首先调用Class加载方法加载某个类，然后实例化。 这样分步的好处是显而易见的。我们可以在调用class的静态加载方法forName时获得更好的灵活性，提供给了一种降耦的手段。
三、Class对象解释
Java运行时系统一直对所有的对象进行所谓的运行时类型标识。这项信息纪录了每个对象所属的类。虚拟机通常使用运行时类型信息选准正确方法去执行，用来保存这些类型信息的类是Class类，Class类封装一个对象和接口运行时的状态，当装载类时，Class类型的对象自动创建。
Class 没有公共构造方法。Class 对象是在加载类时由Java 虚拟机以及通过调用类加载器中的 defineClass 方法自动构造的，因此不能显式地声明一个Class对象，虚拟机为每种类型管理一个独一无二的Class对象。也就是说，每个类（型）都有一个Class对象。运行程序时，Java虚拟机(JVM)首先检查是否所要加载的类对应的Class对象是否已经加载。如果没有加载，JVM就会根据类名查找.class文件，并将其Class对象载入，基本的 Java 类型（boolean、byte、char、short、int、long、float 和 double）和关键字 void 也都对应一个 Class 对象。每个数组属于被映射为 Class 对象的一个类，所有具有相同元素类型和维数的数组都共享该 Class 对象。一般某个类的Class对象被载入内存，它就用来创建这个类的所有对象。
注意：Class对象实际上描述的只是类型，而这类型未必是类或者接口。例如上面的int.class是一个Class类型的对象。由于历史原因，数组类型的getName方法会返回奇怪的名字
3、1 Class类的常用方法
1、getName()：
一个Class对象描述了一个特定类的属性，Class类中最常用的方法getName以 String 的形式返回此 Class 对象所表示的实体（类、接口、数组类、基本类型或 void）名称
2：newInstance()
Class还有一个有用的方法可以为类创建一个实例，这个方法叫做newInstance()
x.getClass.newInstance()，创建了一个同x一样类型的新实例。newInstance()方法调用默认构造器（无参数构造器）初始化新建对象
3、getClassLoader()：
返回该类的类加载器
4、getComponentType()：
返回表示数组组件类型的 Class
5、getSuperclass() ：
返回表示此 Class 所表示的实体（类、接口、基本类型或 void）的超类的 Class
6、isArray()
判定此 Class 对象是否表示一个数组类
3、2 Class的一些使用方法
1、forName和newInstance结合起来使用，可以根据存储在字符串中的类名创建对象，列如：Object obj = Class.forName(s).newInstance();
2、虚拟机为每种类型管理一个独一无二的Class对象。因此可以使用==操作符来比较类对象，列如： if(a.getClass() == A.class)
3、3 在初始化一个类，生成一个实例的时候，newInstance()方法和new关键字除了一个是方法，一个是关键字外，最主要有什么区别
1、它们的区别在于创建对象的方式不一样，前者是使用类加载机制，后者是创建一个新类
2、这主要考虑到软件的可伸缩、可扩展和可重用等软件设计思想，Java中工厂模式经常使用newInstance()方法来创建对象，因此从为什么要使用工厂模式上可以找到具体答案
3、从JVM的角度看，我们使用关键字new创建一个类的时候，这个类可以没有被加载。 但是使用newInstance()方法的时候，就必须保证 ：这个类已经加载，这个类已经连接了
而完成上面两个步骤的正是Class的静态方法forName()所完成的，这个静态方法调用了启动类加载器，即加载 java API的那个加载器。
3、4 应用场景
1、加载数据库驱动的时候，
1 Class.forName("com.microsoft.sqlserver.jdbc.SQLServerDriver"); 2 Connection con=DriverManager.getConnection("jdbc:sqlserver://localhost:1433;DatabaseName==JSP","jph","jph");
为什么在我们加载数据库驱动包的时候有的却没有调用newInstance( )方法呢?
即有的jdbc连接数据库的写法里是Class.forName(xxx.xx.xx);而有一些：Class.forName(xxx.xx.xx).newInstance()，为什么会有这两种写法呢？
刚才提到，Class.forName("");的作用是要求JVM查找并加载指定的类，如果在类中有静态初始化器的话，JVM必然会执行该类的静态代码段,而在JDBC规范中明确要求这个Driver类必须向DriverManager注册自己，即任何一个JDBCDriver的Driver类的代码都必须类似如下:
1 public class MyJDBCDriver implements Driver { 2 3 static { 4 try { 5 DriverManager.registerDriver(new MyJDBCDriver()); 6 } catch (SQLException e) { 7 e.printStackTrace(); 8 } 9 } 10 11 }
既然在静态初始化器的中已经进行了注册，所以我们在使用JDBC时只需要Class.forName(XXX.XXX);就可以了
ClassLoader概念
ClassLoader是用来动态的加载class文件到虚拟机中，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，我们可以根据Class的实例得到该类的信息，并通过实例的newInstance()方法创建出该类的一个对象，除此之外，ClassLoader还负责加载Java应用所需的资源，如图像文件和配置文件等
ClassLoader类是一个抽象类。如果给定类的二进制名称，那么类加载器会试图查找或生成构成类定义的数据。一般策略是将名称转换为某个文件名，然后从文件系统读取该名称的“类文件”。ClassLoader类使用委托模型来搜索类和资源。每个 ClassLoader实例都有一个相关的父类加载器。需要查找类或资源时，ClassLoader实例会在试图亲自查找类或资源之前，将搜索类或资源的任务委托给其父类加载器
一个应用程序总是由n多个类组成，Java程序启动时，并不是一次把所有的类全部加载后再运行，它总是先把保证程序运行的基础类一次性加载到jvm中，其它类等到jvm用到的时候再加载，这样的好处是节省了内存的开销，因为java最早就是为嵌入式系统而设计的，内存宝贵，这是一种可以理解的机制，而用到时再加载这也是java动态性的一种体现。
顾名思义，类加载器（class loader）用来加载 Java 类到 Java 虚拟机中。一般来说，Java 虚拟机使用 Java 类的方式如下：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。实际的情况可能更加复杂，比如 Java 字节代码可能是通过工具动态生成的，也可能是通过网络下载的
在程序运行期间, 通过java.lang.ClassLoader的子类动态加载class文件, 体现java动态实时类装入特性. 加载顺序是：自底向上检查类是否已经装在，有则返回，否则自顶向下尝试加载类
类装入的方式
显式 类装入：发生在使用以下方法调用装入的类的时候： cl.loadClass()（cl 是 java.lang.ClassLoader 的实例） Class.forName()（启动的类装入器是当前类定义的类装入器）
隐式类装入：发生在由于引用、实例化或继承导致装入类的时候（不是通过显式方法调用）
与显式类装入一样，如果类已经装入了，那么只是返回一个引用；否则，装入器会通过委托模型装入类
JDK默认ClassLoader
1、Bootstrp loader
Bootstrp加载器是用C++语言写的，它是在Java虚拟机启动后初始化的，它主要负责加载%JAVA_HOME%/jre/lib,-Xbootclasspath参数指定的路径以及%JAVA_HOME%/jre/classes中的类。
2、ExtClassLoader
Bootstrp loader加载ExtClassLoader,并且将ExtClassLoader的父加载器设置为Bootstrp loader.ExtClassLoader是用Java写的，具体来说就是 sun.misc.Launcher$ExtClassLoader，ExtClassLoader主要加载%JAVA_HOME%/jre/lib/ext，此路径下的所有classes目录以及java.ext.dirs系统变量指定的路径中类库。
3、AppClassLoader
Bootstrp loader加载完ExtClassLoader后，就会加载AppClassLoader,并且将AppClassLoader的父加载器指定为 ExtClassLoader。AppClassLoader也是用Java写成的，它的实现类是 sun.misc.Launcher$AppClassLoader，另外我们知道ClassLoader中有个getSystemClassLoader方法,此方法返回的正是AppclassLoader.AppClassLoader主要负责加载classpath所指定的位置的类或者是jar文档，它也是Java程序默认的类加载器。
三者之间的关系可以通过下图形象的描述
为什么要有三个类加载器，一方面是分工，各自负责各自的区块，另一方面为了实现委托模型
前面说了，java中有三个类加载器，问题就来了，碰到一个类需要加载时，它们之间是如何协调工作的，即java是如何区分一个类该由哪个类加载器来完成呢。 在这里java采用了委托模型机制，这个机制简单来讲，就是“类装载器有载入类的需求时，会先请示其Parent使用其搜索路径帮忙载入，如果Parent 找不到,那么才由自己依照自己的搜索路径搜索类”
下面代码来说明类加载的相关循序，
public class MyDemoTest {
public static void main(String[] args) {
ClassLoader c = MyDemoTest.class.getClassLoader();
System.out.println(c);
ClassLoader c1 = c.getParent();
System.out.println(c1);
ClassLoader c2 = c1.getParent();
System.out.println(c2);
//打印结果如下
//sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
//sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@12a3a380
//null
}
}
可以看出MyDemoTest是由AppClassLoader加载器加载的，AppClassLoader的Parent 加载器是 ExtClassLoader,但是ExtClassLoader的Parent为 null 是怎么回事呵，朋友们留意的话，前面有提到Bootstrap Loader是用C++语言写的，依java的观点来看，逻辑上并不存在Bootstrap Loader的类实体，所以在java程序代码里试图打印出其内容时，我们就会看到输出为null
