类加载器相关内容有很多，大概分以下几个关键点进行学习，

参考链接 https://www.bilibili.com/video/av47756459

概览

JVM与程序的生命周期

类加载器生命周期

加载

连接

初始化

主动使用与被动使用

常量

数组成员变量

反编译

助记符

类加载器准备阶段与初始化阶段

接口的初始化

类实例化

类加载器

JVM自带的类加载器

自定义的类加载器

双（父）亲委托机制

命名空间

类的卸载

概览

类型（类，接口，枚举）的加载（从硬盘加载到内存），连接（字节码的校验（字节码可以被人为修改）、类之间关系的确定），初始化（静态变量的赋值）均是在程序运行期间完成的

JVM与程序的生命周期

以下几种情况JVM结束生命周期：

（1）执行System.exit()方法

（2）程序正常执行结束

（3）程序运行过程中遇到错误或异常而异常终止

（4）由于操作系统错误引起JVM进程终止

类加载器生命周期

加载

将类的.class 文件中的二进制数据读取到内存中，将其放入运行时数据区的方法区（1.8后有所改动）内，在内存中创建一个java.lang.Class 对象（规范并未明确说明Class对象放置区域，hotspot将其放置在方法区，不同于其他对象放置在堆中），用来封装类在方法区内的数据结构。

类的加载的最终产品是位于内存中的class对象
class对象封装了类在方法区中的数据结构，并向java程序提供了访问方法区内数据结构的接口

加载.class 文件的方式：

— 从本地系统加载

— 通过网络下载

— 从zip等归档文件中加载

— 从专有数据库中加载

— 从java源文件动态编译为.class 文件（动态代理）

连接

（1）验证：确保加载类的字节码的正确性（2）准备：为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值（3）解析：把类中的符号引用（间接引用）变为直接引用（使用指针指向内存位置）

初始化

为类的静态变量赋予正确的初始值（将静态变量的声明语句和静态代码块看做类的初始化语句）

使用：

卸载：从内存中销毁（OSGI）

主动使用与被动使用

在类加载，连接，初始化过程中，java 程序对类的使用分为两种：

（1）自动使用（7种）

— 创建类的实例（不是声明）

— 访问某个类或接口的静态变量或给静态变量赋值（子类调用父类的静态变量不会引起子类的主动使用）

— 调用类的静态方法（子类调用父类的静态方法不会引起子类的主动使用）

— 反射

— 初始化类的子类

— JVM启动时被标为启动类（包含main方法）的类（Java Test）

— 从JDK1.7开始的动态语言支持

（2）被动使用

除了主动使用中的7种方法，其余使用java类的方法都称为被动使用，均不会导致类的初始化（不影响加载，连接）。

所有java虚拟机实现必须在每个类或接口被java程序“首次主动使用”才初始化。

package test;public class MyTest1 {public static void main(String[] args) {System.out.println(Child.string);}
}class Parent {static String string = "hello";static {System.out.println("Parent static block");}
}class Child extends Parent {static {System.out.println("Child static block");}
}

由于没有主动使用Child类，Child类没有初始化，但是进行了加载！

-XX:+TraceClassLoading 用于追踪类的加载信息并打印，添加至idea配置信息的VM options，即JVM参数（关于VM options，参考：https://blog.csdn.net/upgroup/article/details/81052047）。

常量

对于final属性的成员变量（常量），编译期常量会存入到调用此常量的方法所在类的常量池中。本质上，调用类并没有直接引用到定义常量的类。因此，并不会触发定义常量的类的初始化。即使删除定义常量的类的class文件也不影响使用，编译过后就完全不需要定义常量的类了。

若是 final 属性的非编译期常量（如随机数）即运行期常量，则不同于上述情况。

数组成员变量

建立对象数组，不会主动使用对象类。对于数组实例来说，类型是JVM运行时动态生成的，表示为[***，动态生成的类型其父类型就是Object。

反编译

将已编译的编程语言还原到未编译的状态。java中,就是将.class文件转换成.java文件。使用命令 javap 。（编译使用javac）

助记符

ldc， 表示将int，float 或 string 常量值从常量池推送至栈顶。

bipush表示将单字节常量（-128 ~ 127）推送至栈顶。

sipush 表示短整型常量推送至栈顶。

iconst_1 （m1 ~ 5）表示将int型常量（m1 ~ 5）推送至栈顶。

anewarray 创建一个引用类型的数组，并将其引用值压入栈顶。

newarray 创建一个指定原始类型的数组，并将其引用值压入栈顶。

类加载器准备阶段与初始化阶段

public class TestClass2 {public static void main(String[] args) {Test test = Test.getTest();System.out.println(test.a);System.out.println(test.b);}
}class Test {static int a;static Test test = new Test();Test() {a++;b++;System.out.println(a);System.out.println(b);}static int b = 0;static Test getTest() {return test;}
}

此例中，类加载器先在准备阶段顺序执行静态代码块，将成员变量赋默认值（a，b为0，test为null），然后再执行类的初始化阶段，a不改变；test执行new Test() ，将a，b值改为1；b初始化值改为0。

简单理解，第一次执行等号左边，第二次执行等号右边。

接口的初始化

由于接口的成员默认都是final的常量，会放置调用此常量的方法所在类的常量池中

不同于类，初始化接口，不会引起父接口的初始化 （不影响加载）。在初始化一个类时，也不会初始化它实现的接口。但，仍然需要加载。只有当程序首次使用特定接口的静态变量时才会初始化该接口。


public class TestInterface {public static void main(String[] args) {System.out.println(ChildInterface.b);}
}interface ParentInterface {int a = 1 / 0;
}interface ChildInterface extends ParentInterface {int b = new Random().nextInt(10) + 1;
}

这段代码不会报错，即，不会引起ParentInterface 的初始化。若是将接口改为类则会报错。

（能在编译时初始化的，就不延迟到运行时解决）

类实例化

为新的对象分配内存
为实例变量赋默认值
为实例变量赋正确的初始值
java编译器为它编译的每一个类都至少生成一个实例初始化方法，在class文件中，这个初始化方法称为<init>方法，针对源代码中的每一个构造方法，java编译器都生成一个<init>方法。

类加载器

JVM自带的类加载器

跟类加载器（Bootstrap）（听着这么熟悉？一个前端开发框架）
扩展类加载器（Extension）
系统（应用）类加载器（System）

自定义的类加载器

java.lang.ClassLoader 的子类
定制类加载方式

类加载器并不需要该类“首次使用”才加载该类。JVM规范允许类加载器在预料某个类将被使用时，预先加载。若加载出现错误或缺失class文件，将在该类“首次主动使用”时才报告错误。若一直未使用，则不会报错。

双（父）亲委托机制

在双亲委托机制中，各个类加载器按照父子关系形成树形结构。除了启动类加载器（根类加载器）之外，所有类加载器有且只有一个父加载器。

每一个类加载器通过特定的目录进行加载。

首先不自己加载，而是通过自己的父亲加载，父亲又通过父亲的父亲进行加载直到启动类加载器。再自顶向下进行加载，看看到底谁能够加载。

由父加载器加载的类不能访问由子加载器所加载的类。

命名空间

每个类加载器都有自己的命名空间，命名空间由该类加载器及所有父加载器所加载的类组成。

不同的命名空间中类的完整名字可以相同，但是，相同命名空间中不能出现两个相同的完整类名。

因此当实例化多个自己定义的类加载器时，不同的类加载器都会进行加载类。

当在一个类中创建引用对象时，对象所对应的类由加载包含该对象的类的加载器进行加载（同时遵循双亲委托机制）。

子加载器所加载的类能够访问父加载器所加载的类。但是，由父加载器加载的类不能访问由子加载器所加载的类。

类的卸载

当MySample类被加载、连接、初始化后，其生命周期就开始了。当代表类Class对象不再被引用，不可触及时，Class对象就会终结其生命周期，MySample类在方法区内的数据就会被卸载，从而结束其生命周期。

一个类何时结束其生命周期，取决于代表它的Class对象何时结束其生命周期。

由Java虚拟机自带的类加载器（根类、扩展、系统类加载器）所加载的类，在虚拟机的生命周期中始终不会被卸载。JVM会始终使用这些类加载器，这些类加载器会始终使用它们所加载的类的Class对象，这些Class对象始终是可以触及的。

由用户自定义的类加载器所加载的类可以被卸载。

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