类加载全流程
根据 JVM 规范，类生命周期分为以下阶段：
加载（Loading）
将 .class 字节码加载到内存，生成 Class<?> 对象。为数不多应用代码中可以介入插手的阶段。
protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
throws ClassNotFoundException
{
synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
// First, check if the class has already been loaded
Class<?> c = findLoadedClass(name);
if (c == null) {
long t0 = System.nanoTime();
try {
if (parent != null) {
c = parent.loadClass(name, false);
} else {
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();
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;
}
}类缓存机制
每个类加载器调用 loadClass() 时，首先通过 findLoadedClass() （native method）检查本地缓存是否已加载该类，避免重复加载。
双亲委派流程
方法：ClassLoader.loadClass() → parent.loadClass() → findClass()
向上委派：子类加载器的
loadClass()优先调用父类加载器的parent.loadClass()（递归至Bootstrap）。向下加载：若所有父类均无法加载（返回
null），子类调用findClass()自行加载（如AppClassLoader在classpath中搜索）。
沙箱保护机制
方法：ClassLoader.loadClass() 的访问控制 + SecurityManager.checkPackageAccess()
双亲委派机制的保护：通过双亲委派，
Bootstrap优先加载java.*等核心类，下级比如AppClassLoader无权加载核心类。权限限制：自定义类加载器尝试加载
java.*包，defineClass()会直接抛出SecurityException（JVM 底层限制）。
SecurityException: Prohibited package name: java.lang
java.lang.SecurityException: Prohibited package name: java.lang
at java.base/java.lang.ClassLoader.preDefineClass(ClassLoader.java:942)
at java.base/java.lang.ClassLoader.defineClass(ClassLoader.java:1012)
at CustomClassLoader.findClass(CustomClassLoader.java:18)
...loadClass，findClass 和 defineClass 速记
loadClass
加载类到内存中时，确定用哪一个ClassLoader 加载，是实现双亲委派的关键， 可以覆写从而打破双亲委派。
findClass
findClass 是 ClassLoader 的模板方法，用于 自定义类加载逻辑（如从非标准位置加载类）。
默认行为：
ClassLoader的findClass直接抛出ClassNotFoundException。自定义类加载器 通常会重写
findClass，在其中：查找类字节码（如从文件、网络、数据库等）。
调用
defineClass将字节码转换为Class对象。
defineClass
defineClass 是 ClassLoader 的核心方法，负责将 字节码（byte[]）转换为 Class 对象。通常在findClass 中调用。
链接（Linking）
链接分为三个子阶段：
验证（Verification）
目标：确保字节码符合 JVM 规范（如类型安全、操作数栈合法性）。
触发时机：在
defineClass中完成（属于加载阶段的一部分，但规范将其归为链接阶段）。验证内容：
文件格式验证（魔数、版本号）。
元数据验证（继承关系、final 规则）。
字节码验证（方法逻辑、跳转指令）。
准备（Preparation）
目标：为类的静态变量分配内存，并设置默认初始值（如
int设为0，引用设为null）。作⽤是占住内存。然后等连接过程完成后，在后⾯的初始化阶段，再将静态属性从默认值修改为指定的初始值。触发时机：由 JVM 在链接阶段自动处理，无直接方法调用。
示例：
public static int value = 123; // 准备阶段设为 0，初始化阶段设为 123例外情况 - final
如果这个静态变量是final修饰的，准备阶段直接赋实际值（跳过零值）。
解析（Resolution）
目标：将符号引用（如类名、方法名）转换为直接引用（内存地址或句柄）。
触发方法：
延迟解析：默认由 JVM 在首次实际使用时触发（如调用方法、访问字段）。
显式解析：通过
ClassLoader.resolveClass(Class<?> c)提前触发。
示例：
classLoader.resolveClass(MyClass.class); // 强制解析初始化（Initialization）
目标：执行类的静态代码块（
<clinit>）和静态变量赋值。JVM 准备类的静态环境（一次性的）。触发条件（JVM 严格控制的主动使用场景）：
new实例化对象。访问类的静态变量（非 final）或静态方法。
反射调用（如
Class.forName("MyClass")）。子类初始化时，父类需先初始化。
核心任务：
执行静态变量赋值（如
static int x = 10;）。执行静态代码块（
static { ... }）。生成类的
Class对象（Class<?>）。
关键方法：
Class.forName(String name, boolean initialize, ClassLoader loader)：若initialize=true会触发初始化。
class Demo {
static {
System.out.println("静态代码块执行（初始化阶段）");
}
static int x = 1; // 静态变量赋值
}
// 触发初始化：
Demo.x = 2; // 访问静态变量使用（Usage）
目标：正常使用类的实例和静态成员。程序运行时的动态行为（可多次发生）。
核心行为：
创建对象实例（调用构造函数
<init>）。访问普通成员变量或方法。
通过反射操作类（如调用方法、读写字段）。
触发方式：通过
new、方法调用、字段访问等。
class Demo {
int y = 10; // 实例变量（初始化阶段不处理）
void print() { System.out.println("方法调用（使用阶段）"); }
}
// 使用阶段：
Demo obj = new Demo(); // 创建实例
obj.print(); // 调用方法卸载（Unloading）
目标：从内存中移除不再使用的类。
触发条件：
类的所有实例已被回收。
加载该类的
ClassLoader实例已被回收。无任何地方通过反射持有该类的引用。
由 JVM 的垃圾回收机制自动处理，无直接 API 控制。