Java类加载器定义
Java类加载器（Class Loader）是Java虚拟机的一部分，负责加载类文件并将其转换为运行时的Java类。
如下图所示：
Java程序被编译器编译之后，成为字节码文件class文件。
当程序需要某个类时，虚拟机便会将对应的class文件进行加载，创建出对应的Class对象。
而这个将class文件加载到虚拟机内存的过程，便是类加载。
Java类加载器作用
Java类加载器的主要作用是将Java类加载到内存中，以便在程序运行时使用。
Java类加载器是Java虚拟机的一部分，负责查找、加载、链接和初始化类文件。
Java类加载过程
Java类加载机制过程主要会包含：加载、验证、准备、解析、和初始化的过程。
如下图所示：
Java类加载过程分为三个主要阶段：加载、链接和初始化。
1.加载（Loading）
加载阶段是类加载过程的第一步，在加载阶段，类加载器负责查找并读取类文件的字节码数据，通常从文件系统、网络资源或其他来源获取。
加载阶段不涉及类的验证和初始化，只是将类的字节码加载到内存中，形成一个类的表示，通常称为”类对象”。
2.链接（Linking）
链接阶段是类加载过程的第二步，可以进一步分为三个子阶段：验证、准备和解析。
3. 验证（Verification）：
- 在验证阶段，虚拟机对加载的类进行各种检查，以确保它的字节码是有效、安全的，不会破坏虚拟机的安全性和稳定性。
- 这包括检查字节码的格式、语义和一致性，以防止潜在的安全漏洞。
4. 准备（Preparation）：
- 在准备阶段，虚拟机为类的静态字段分配内存并设置默认值。
- 这包括对类变量（静态字段）进行内存分配，并为它们赋予默认值（通常为零值，如0、null等）。
5. 解析（Resolution）：
在解析阶段，虚拟机将符号引用转化为直接引用，以便在运行时快速访问类、字段和方法。
这个过程包括查找类、方法和字段的引用，将其映射到具体的内存地址或句柄，以便后续运行时使用。
6.初始化（Initialization）：
初始化阶段是类加载过程的最后一步。
在初始化阶段，虚拟机执行类的初始化代码，包括执行静态字段的初始化赋值和执行静态初始化块（<clinit>）。
初始化代码会按照代码中的顺序执行，确保静态字段被正确初始化。
初始化是类加载过程的最后一个步骤，它标志着类已经准备好在程序中使用。
Java类加载器原理
Java中的类加载器采用了双亲委派模型，即所有类都由父类加载器加载，除非显式地指定使用某个特定的类加载器。
如下图所示：
双亲委派模型
Java类加载器采用了双亲委派模型，在这个模型中，有多个类加载器按层次结构组织，包括根加载器、扩展类加载器、系统类加载器和用户自定义加载器。
类加载器遵循双亲委派模型，即当加载类的请求到来时，它首先将加载请求委派给父加载器。
只有在父加载器无法加载该类时，它才尝试加载该类，这样的模型可以确保类的一致性和安全性，避免类的重复加载。
类加载器层次结构
Java类加载器形成了一个层次结构，其中每个类加载器都有一个父加载器，直到根加载器。
根加载器负责加载Java核心类库，扩展类加载器负责加载扩展类库，系统类加载器负责加载应用程序类，用户可以创建自定义类加载器来扩展这个层次结构。
自定义类加载器
Java允许开发者创建自定义类加载器，以满足特定需求。
自定义类加载器可以继承系统类加载器，覆盖加载类的行为，实现类的动态加载、热部署、安全性控制等功能。
Java类加载总结
总的来说，Java类加载器是Java应用程序的关键组成部分，负责加载类文件并创建运行时的Java类，双亲委派模型和类加载器层次结构保证了类的安全性和一致性。
mikechen
mikechen睿哥，10年+大厂架构经验，资深技术专家，就职于阿里巴巴、淘宝、百度等一线互联网大厂。
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