JVM类加载基本流程及双亲委派模型

1.JVM内存区域划分

一个运行起来的Java进程就是一个JVM虚拟机，这就需要从操作系统中申请一片内存区域。JVM申请到内存之后，会把这个内存划分为几个区域，每个区域都有各自的作用。

一般会把内存划分为四个区域：方法区(也称 "元数据区")，堆区，栈区，程序计数器。

（1）方法区：存储的内容是 "类对象"。

（2）堆区：new()出来的对象就存储在堆区。

（3）栈区：存储的内容一般是 一些 方法的形参，方法的返回值，局部变量。

（4）程序计数器：程序计数器中存放的是接下来要执行的指令的地址。

一个示例代码，看看每个变量存放在内存的哪个区域：

name是"static成员"，是"静态变量"，也就是"类成员"，因此 该变量在 方法区。

age是"成员变量"，new 出来的对象就会包含age这个属性，因此age变量在 堆区。

demo是"局部变量"，是一个 "引用类型" 的变量，存放的是 对象的地址。通过demo变量能够找到Demo对象。因此，demo存储在 栈区。

2.JVM类加载的基本流程

我们编写的Java代码会被编译成.class文件，一个Java程序想要运行起来，就得找到.calss文件，把.class文件中的内容 构造成 "类对象"，保存到内存的方法区中。以上过程就是类加载的过程。

类加载的过程可以分成5个步骤：加载，验证，准备，解析，初始化。

（1）加载：找到.class文件，打开文件 并读取文件的内容。

（2）验证：.class文件是一个二进制文件，需要验证当前读取的格式是否符合要求。

（3）准备：给类对象分配内存空间。

（4）解析：针对类对象中包含的字符串常量进行处理，进行一些初始化操作。

（5）初始化：对 类对象进行初始化，把类对象中的各个属性都设置好。以及涉及到的static成员，静态代码块等。

3.双亲委派模型

双亲委派模型 属于类加载流程中的第一步，也就是 "加载"过程所涉及到的。这个模型 会根据 全限定类名 找.class文件。

JVM内置了三个 类加载器，分别为 BootStrap ClassLoader(爷)、Extension ClassLoader(父)、Application ClassLoader(子)。

在找.class文件时，会根据类的全限定类名，形如"java.lang.String"，从类加载器中寻找该类。

(1)首先，会把Application ClassLoader作为入口，开始执行查找的逻辑。但Application ClassLoader不会立即区扫描自己负责的目录(搜索当前目录和第三方库对应的目录)，而是会把这个查找任务 交给自己的父加载器 Extension ClassLoader。

(2)那么Extension ClassLoader加载器，也不会立刻去扫描自己负责的目录(负责JDK中的一些扩展的库对应的目录)，而是把查找任务 交给自己的父加载器BootStrap ClassLoader。

(3)则BootStrap ClassLoader 也不想立刻去扫描自己负责的目录(标准库的目录)，于是尝试去把查找任务给到其它的类加载器，但是它没有"父亲"，它只能亲自去扫描标准库的目录。

(4)"java.lang.String"能够在标准库中找到对应的.class文件，就可以打开并读取文件，那么寻找.class文件的任务就完成了。

(5)如果给定的类不是标准库的类，那么BootStrap ClassLoader在标准库中就找不到.class文件，还是会把查找任务交给"孩子"来执行。

(6)那么任务就会回到Extension ClassLoader加载器，它就会扫描自己负责的扩展库的目录。如果找到了，查找.class任务就结束了；若没找到，还是把任务交给"孩子"执行；

(7)任务就又回到了Application ClassLoader类加载器，它就会去扫描自己的当前目录和第三方库目录。若找到了，找.class文件任务结束；若没找到，就会抛出ClassNotFoundException。

以上寻找.class文件过程的模型就是"双亲委派模型"，其实就是一个 查找优先级 的问题。率先在标准库中去查找.class文件，若没找到，就去扩展库中去找，再找不到，就去第三方库去找，还找不到，就会抛出异常。