jvm賦能java跨平臺的能力，而類載入機制是深入理解java的必要條件。

java的類載入機制是怎樣的？什麼是雙親委派原則？

答：java的類載入過程分為 載入，連結，初始化。載入：即從資料來源（jar,class,網路）載入class檔案到jvm，對映為class物件，如果不是classFile結構，丟擲ClassFormatError;連結：把第一步得到的class物件轉換到jvm環境，進行驗證（位元組資訊是否符合jvm規範，否則丟擲VerifyError）,準備（為靜態變數分配記憶體空間），解析（常量池中的符號引用替換為直接引用）；初始化：即為靜態變數和靜態程式碼塊賦值。

java的類載入器部分的載入器分4類，見上圖。

BootStrapClassLoader:載入jre/lib下的jdk的jar包，具有超級許可權，是最頂級的類載入器；

ExtensionClassLoader:載入jre/lib/ext下的jar包，載入jdk的擴充套件程式包；

ApplicationClassLoader:載入當前應用classpath下的jar包或者class檔案；

自定義ClassLoader：使用者自定義的類載入器，一般是為了進行程序隔離，或者自己操縱位元組碼；

雙親委派機制：即為了避免類資訊被重複載入和程式的安全性，父載入器優先子載入器載入型別到jvm，子載入器無法載入父載入器已經載入到jvm中的型別資訊。

下面做一下擴充套件：針對面試官可能會追問的細節。

指定超級載入器的目錄和時機：

指定新的bootclasspath，替換java.*包的內部實現

java -Xbootclasspath: your_App

a意味著append，將指定目錄新增到bootclasspath後面

java -Xbootclasspath/a: your_App

p意味著prepend，將指定目錄新增到bootclasspath前面

java -Xbootclasspath/p: your_App

指定擴充套件載入器的目錄：

java -Djava.ext.dirs=your_ext_dir HelloWorld

指定系統載入器的實現類：

java -Djava.system.class.loader=com.yourcorp.YourClassLoader HelloWorld

打印出類載入器：

java package org.example.mianshi.classloader;import java.util.Collection;/**作者: carter建立日期: 2020/3/31 12:41描述: 類載入器的層級關係/public class PrintClassLoaderApp {public static void main(String[] args) {    System.out.println("PrintClassLoaderApp 的類載入器是："+PrintClassLoaderApp.class.getClassLoader());    System.out.println("parent 的類載入器是："+ PrintClassLoaderApp.class.getClassLoader().getParent());    System.out.println("parent.parent 的類載入器是："+ PrintClassLoaderApp.class.getClassLoader().getParent().getParent());    System.out.println("Collection 的類載入器是："+ Collection.class.getClassLoader());}}

輸出結果：

我使用的java10，PlatformClassLoader替代了ExtensionClassLoader;

PrintClassLoaderApp 的類載入器是：jdk.internal.loader.ClassLoaders$AppClassLoader@4459eb14parent 的類載入器是：jdk.internal.loader.ClassLoaders$PlatformClassLoader@2ac1fdc4parent.parent 的類載入器是：nullCollection 的類載入器是：null

自定義類載入器

自定義類載入器一般用來進行程序內隔離，或者需要自己操縱位元組碼的場景。

過程如下：1，通過名稱找到二進位制程式碼，即class檔案；2，使用class檔案建立對應的class物件；

示例程式碼如下：

package org.example.mianshi.classloader;import java.io.ByteArrayOutputStream;import java.io.File;import java.io.IOException;import java.io.InputStream;/** * 作者:     carter * 建立日期:  2020/3/31 14:24 * 描述:     自定義類載入器 */public class CustomerClassLoaderApp extends ClassLoader {    @Override    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {        byte[] bytes = loadClassFromFile(name);        return defineClass(name, bytes, 0, bytes.length);    }    private byte[] loadClassFromFile(String name) {        InputStream inputStream = getClass().getClassLoader()                .getResourceAsStream(name.replace(".", File.separator) + ".class");        ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();        int nextValue = 0;        try {            while ((nextValue = inputStream.read()) != -1) {                byteArrayOutputStream.write(nextValue);            }        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        }        byte[] buffer = byteArrayOutputStream.toByteArray();        return buffer;    }}

如何加速類載入

1, AOT , 即提前把位元組碼編譯成機器碼，然後在啟動的時候指定機器碼的位置，2，AppCDS ,即提前把類資訊載入成為元資料，使用記憶體對映技術，免除類載入和解析的開銷。

小結

本節回顧了jvm的類載入過程，類載入器的層次，雙親委派原則，然後指明了自定義類載入器的使用場景和基本過程，以及給了一個簡單的例子；最後給出了兩種加速類載入器速度的方法。