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加载.class文件的方式
其中类加载的过程包括了加载、验证、准备、解析、初始化五个阶段。在这五个阶段中，加载、验证、准备和初始化这四个阶段发生的顺序是确定的，而解析阶段则不一定，它在某些情况下可以在初始化阶段之后开始，这是为了支持Java语言的运行时绑定（也成为动态绑定或晚期绑定）。另外注意这里的几个阶段是按顺序开始，而不是按顺序进行或完成，因为这些阶段通常都是互相交叉地混合进行的，通常在一个阶段执行的过程中调用或激活另一个阶段。
查找并加载类的二进制数据加载时类加载过程的第一个阶段，在加载阶段，虚拟机需要完成以下三件事情：
相对于类加载的其他阶段而言，加载阶段（准确地说，是加载阶段获取类的二进制字节流的动作）是可控性最强的阶段，因为开发人员既可以使用系统提供的类加载器来完成加载，也可以自定义自己的类加载器来完成加载。
加载阶段完成后，虚拟机外部的二进制字节流就按照虚拟机所需的格式存储在方法区之中，而且在Java堆中也创建一个 java.lang.Class类的对象，这样便可以通过该对象访问方法区中的这些数据。
验证：确保被加载的类的正确性
验证是连接阶段的第一步，这一阶段的目的是为了确保Class文件的字节流中包含的信息符合当前虚拟机的要求，并且不会危害虚拟机自身的安全。验证阶段大致会完成4个阶段的检验动作：
验证阶段是非常重要的，但不是必须的，它对程序运行期没有影响，如果所引用的类经过反复验证，那么可以考虑采用 -Xverifynone参数来关闭大部分的类验证措施，以缩短虚拟机类加载的时间。
准备：为类的 静态变量分配内存，并将其初始化为默认值
准备阶段是正式为类变量分配内存并设置类变量初始值的阶段，这些内存都将在方法区中分配。对于该阶段有以下几点需要注意：
这里还需要注意如下几点：
对基本数据类型来说，对于类变量（static）和全局变量，如果不显式地对其赋值而直接使用，则系统会为其赋予默认的零值，而对于局部变量来说，在使用前必须显式地为其赋值，否则编译时不通过。
对于同时被static和final修饰的常量，必须在声明的时候就为其显式地赋值，否则编译时不通过；而只被final修饰的常量则既可以在声明时显式地为其赋值，也可以在类初始化时显式地为其赋值，总之，在使用前必须为其显式地赋值，系统不会为其赋予默认零值。
对于引用数据类型reference来说，如数组引用、对象引用等，如果没有对其进行显式地赋值而直接使用，系统都会为其赋予默认的零值，即null。
如果在数组初始化时没有对数组中的各元素赋值，那么其中的元素将根据对应的数据类型而被赋予默认的零值。
如果类字段的字段属性表中存在 ConstantValue属性，即同时被final和static修饰，那么在准备阶段变量value就会被初始化为ConstValue属性所指定的值。
假设上面的类变量value被定义为： public static final int value = 3；
解析：把类中的符号引用转换为直接引用
解析阶段是虚拟机将常量池内的符号引用替换为直接引用的过程，解析动作主要针对类或接口、字段、类方法、接口方法、方法类型、方法句柄和调用点限定符7类符号引用进行。符号引用就是一组符号来描述目标，可以是任何字变量。
直接引用就是直接指向目标的指针、相对偏移量或一个间接定位到目标的句柄。
初始化，为类的静态变量赋予正确的初始值，JVM负责对类进行初始化，主要对类变量进行初始化。在Java中对类变量进行初始值设定有两种方式：
JVM初始化步骤：
类初始化时机：只有当对类的主动使用的时候才会导致类的初始化，类的主动使用包括以下六种：
在如下几种情况下，Java虚拟机将结束生命周期
寻找类加载器，先来一个小例子
public class ClassLoaderTest { public static void main(String[] args) { ClassLoader loader = Thread.currentThread().getContextClassLoader(); System.out.println(loader); System.out.println(loader.getParent()); System.out.println(loader.getParent().getParent()); } }
// 结果如下
sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@5451c3a8
null
从上面的结果可以看出，并没有获取到 ExtClassLoader的父Loader，原因是 BootstrapLoader（引导类加载器）是用C语言实现的，找不到一个确定的返回父Loader的方式，于是就返回null。
这几种类加载器的层次关系如下图所示：
注意：这里父类加载器并不是通过继承关系来实现的，而是采用组合实现的。
站在Java虚拟机的角度来讲，只存在两种不同的类加载器：
站在Java开发人员的角度来看，类加载器可以大致划分为以下三类：
JVM类加载机制
类加载有三种方式：
例子：
public static void test2() throws ClassNotFoundException { ClassLoader loader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader(); System.out.println(loader); // 使用ClassLoader.loadClass()来加载类，不会执行初始化块 loader.loadClass("com.xxd.jvm.Test"); // 使用Class.forName()来加载类，默认会执行初始化块 Class.forName("com.xxd.jvm.Test"); // 使用Class.forName()来加载类，并指定ClassLoader，初始化时不执行静态块 Class.forName("Test", false, loader); }
public class Test { static { System.out.println("静态代码块执行了........"); } }
分别切换加载方式，会有不同的输出结果。
Class.forName()和ClassLoader.loadClass()区别
双亲委派模型的工作流程是：如果一个类加载器收到了类加载的请求，它首先不会自己去尝试加载这个类，而是把请求委托给父加载器去完成，依次向上，因此，所有的类加载请求最终都应该被传递到顶层的启动类加载器中，只有当父加载器在它的搜索范围中没有找到所需的类时，即无法完成该加载，子加载器才会尝试自己去加载该类。
双亲委派机制:
ClassLoader源码分析：
public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException { return loadClass(name, false); } protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException { synchronized (getClassLoadingLock(name)) { // 首先判断该类型是否已经被加载 Class<?> c = findLoadedClass(name); if (c == null) { // 如果没有被加载，就委托给父类加载或者委派给启动类加载器加载 long t0 = System.nanoTime(); try { if (parent != null) { // 如果存在父类加载器，就委派给父类记载器加载 c = parent.loadClass(name, false); } else { // 如果不存在父类加载器，就检查是否是由启动类加载器加载的类，通过调用本地方法private native Class<?> findBootstrapClass(String name); c = findBootstrapClassOrNull(name); } } catch (ClassNotFoundException e) { // ClassNotFoundException thrown if class not found // from the non-null parent class loader } if (c == null) { // If still not found, then invoke findClass in order // to find the class. long t1 = System.nanoTime(); // 如果父类加载器和启动类加载器都不能完成加载任务，才调用自身的加载功能 c = findClass(name); // this is the defining class loader; record the stats sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0); sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1); sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment(); } } if (resolve) { resolveClass(c); } return c; } }
双亲委派模型意义：
通常情况下，我们都是直接使用系统类加载器。但是，有的时候，我们也需要自定义类加载器。比如应用是通过网络来传输 Java类的字节码，为保证安全性，这些字节码经过了加密处理，这时系统类加载器就无法对其进行加载，这样则需要自定义类加载器来实现。
自定义类加载器一般都是继承自 ClassLoader类，从上面对 loadClass方法来分析来看，我们只需要重写 findClass 方法即可。下面我们通过一个示例来演示自定义类加载器的流程
import java.io.*; /** * 自定义类加载器 * * @author xiandongxie */ public class MyClassLoader extends ClassLoader { private String root; protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException { byte[] classData = loadClassData(name); if (classData == null){ throw new ClassNotFoundException(); }else{ return defineClass(name, classData,0,classData.length); } } private byte[] loadClassData(String className) { String fileNmae = root + File.separator + className.replace(".", File.separator) + ".class"; try { FileInputStream inputStream = new FileInputStream(fileNmae); ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream(); int bufferSize = 1024; byte[] buffer = new byte[bufferSize]; int length = 0; while ((length = inputStream.read(buffer)) != -1) { byteArrayOutputStream.write(buffer, 0, length); } return byteArrayOutputStream.toByteArray(); } catch (FileNotFoundException e) { e.printStackTrace(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } return null; } public void setRoot(String root){ this.root = root; } public static void main(String[]args){ MyClassLoader myClassLoader = new MyClassLoader(); myClassLoader.setRoot("path"); Class<?> testClass = null; try { testClass = myClassLoader.findClass("com.xxd.jvm.Test"); Object object = testClass.newInstance(); System.out.println(object.getClass().getClassLoader()); }catch (ClassNotFoundException e){ e.printStackTrace(); } catch (IllegalAccessException e) { e.printStackTrace(); } catch (InstantiationException e) { e.printStackTrace(); } } }
自定义类加载器的核心在于对字节码文件的获取，如果是加密的字节码则需要在该类中对文件进行解密。由于这里只是演示，我并未对class文件进行加密，因此没有解密的过程。这里有几点需要注意：
原文：https://www.cnblogs.com/xiexiandong/p/12844051.html