Java 的类加载器-双亲委托机制
解释内存中的栈 (stack) 、堆 (heap) 和方法区 (method area) 的用法
通常我们定义一个基本数据类型的变量，一个对象的引用，还有就是函数调用的现场保存都使用 JVM 中的栈空间；而通过new关键字和构造器创建的对象则放在堆空间，堆是垃圾收集器管理的主要区域，由于现在的垃圾收集器都采用分代收集算法，所以堆空间还可以细分为新生代和老生代，再具体一点可以分为 Eden、Survivor（又可分为 From Survivor 和 To Survivor）、Tenured；方法区和堆都是各个线程共享的内存区域，用于存储已经被JVM加载的类信息、常量、静态变量、JIT 编译器编译后的代码等数据；程序中的字面量（literal）如直接书写的 100、"hello"和常量都是放在常量池中，常量池是方法区的一部分。栈空间操作起来最快但是栈很小，通常大量的对象都是放在堆空间，栈和堆的大小都可以通过 JVM 的启动参数来进行调整，栈空间用光了会引发 StackOverflowError，而堆和常
量池空间不足则会引发 OutOfMemoryError。
String str = new String(“hello”);
上面的语句中变量 str 放在栈上，用 new 创建出来的字符串对象放在堆上，而"hello"这个字面量是放在方法区的。
1. Java的类加载器的种类都有哪些？
1、根类加载器(Bootstrap) --C++写的 ，看不到源码
2、扩展类加载器（Extension） --加载位置 ：jre\lib\ext中
3、系统(应用)类加载器(System\App) --加载位置 ：classpath中
4、自定义加载器(必须继承ClassLoader)
2. 类什么时候被初始化？
1）创建类的实例，也就是new一个对象
2）访问某个类或接口的静态变量，或者对该静态变量赋值
3）调用类的静态方法
4）反射（Class.forName(“com.lyj.load”)）
5）初始化一个类的子类（会首先初始化子类的父类）
6）JVM启动时标明的启动类，即文件名和类名相同的那个类
只有这6中情况才会导致类的类的初始化。
类的初始化步骤：
1）如果这个类还没有被加载和链接，那先进行加载和链接
2）假如这个类存在直接父类，并且这个类还没有被初始化（注意：在一个类加载器中，类只能初始化一次），那就初始化直接的父类（不适用于接口）
3)加入类中存在初始化语句（如static变量和static块），那就依次执行这些初始化语句。
3. Java类加载体系之ClassLoader双亲委托机制
java 是一种类型安全的语言，它有四类称为安全沙箱机制的安全机制来保证语言的安全性，这四类安全沙箱分别是：
1） 类加载体系
2） .class文件检验器
3） 内置于Java虚拟机（及语言）的安全特性
4） 安全管理器及Java API
主要讲解类的加载体系：
java程序中的 .java文件编译完会生成 .class文件，而 .class文件就是通过被称为类加载器的ClassLoader加载的，而ClassLoder在加载过程中会使用“双亲委派机制”来加载 .class文件，先上图：
BootStrapClassLoader ： 启 动 类 加 载 器 ， 该 ClassLoader 是 jvm 在 启 动 时 创 建 的 ， 用 于 加载 /jre/lib下面的类库（或者通过参数-Xbootclasspath指定）。由于启动类加载器涉及到虚拟机本地实现细节，开发者无法直接获取到启动类加载器的引用，所以不能直接通过引用进行操作。
ExtClassLoader：扩展类加载器，该ClassLoader是在sun.misc.Launcher里作为一个内部类ExtClassLoader定义的(即sun.misc.Launcher$ExtClassLoader），ExtClassLoader 会加载 $JAVA_HOME/jre/lib/ext 下的类库（或者通过参数-Djava.ext.dirs指定）。
AppClassLoader：应用程序类加载器，该 ClassLoader 同样是在 sun.misc.Launcher 里作为一个内部类AppClassLoader定义的（即 sun.misc.LauncherJAVA_HOME$/jre/lib 里未查找到该 class），会使用ExtClassLoader来尝试加载；
4）若 ExtClassLoader也加载失败，则会使用AppClassLoader来加载，如果AppClassLoader也加载失败，则会报出异常ClassNotFoundException。
下面贴下ClassLoader的loadClass(String name, boolean resolve)的源码：
代码很明朗：首先找缓存（findLoadedClass），没有的话就判断有没有parent，有的话就用parent来递归的loadClass，然而ExtClassLoader并没有设置parent，则会通过findBootstrapClassOrNull来加载class，而
findBootstrapClassOrNull则会通过JNI方法”private native Class findBootstrapClass(String name)“来使用BootStrapClassLoader来加载class。
然后如果 parent 未找到class，则会调用 findClass 来加载 class，findClass 是一个 protected 的空方法，可以覆盖它以便自定义class加载过程。
另外，虽然 ClassLoader 加载类是使用 loadClass 方法，但是鼓励用 ClassLoader 的子类重写 findClass(String)，而不是重写loadClass，这样就不会覆盖了类加载默认的双亲委派机制。
- 双亲委派托机制为什么安全
举个例子，ClassLoader加载的class文件来源很多，比如编译器编译生成的class、或者网络下载的字节码。而一些来源的 class 文件是不可靠的，比如我可以自定义一个 java.lang.Integer 类来覆盖 jdk 中默认的 Integer
类，例如下面这样：
初始化这个Integer的构造器是会退出JVM，破坏应用程序的正常进行，如果使用双亲委派机制的话该Integer类永远不会被调用，以为委托BootStrapClassLoader加载后会加载JDK中的Integer类而不会加载自定义的这个，可以看下下面这测试个用例：
执行时JVM并未在new Integer(1)时退出，说明未使用自定义的Integer，于是就保证了安全性。
4. 描述一下JVM加载class
JVM 中类的装载是由类加载器（ClassLoader）和它的子类来实现的，Java 中的类加载器是一个重要的 Java 运行时系统组件，它负责在运行时查找和装入类文件中的类。
由于 Java 的跨平台性，经过编译的 Java 源程序并不是一个可执行程序，而是一个或多个类文件。当 Java 程序需要使用某个类时,JVM 会确保这个类已经被加载、连接（验证、准备和解析）和初始化。类的加载是指把类的.class 文件中的数据读入到内存中，通常是创建一个字节数组读入.class 文件，然后产生与所加载类对应的 Class 对象。加载完成后，Class 对象还不完整，所以此时的类还不可用。当类被加载后就进入连接阶段，这一阶段包括验证、准备（为静态变量分配内存并设置默认的初始值）和解析（将符号引用替换为直接引用）三个步骤。最后 JVM 对类进行初始化，包括：
如果类存在直接的父类并且这个类还没有被初始化，那么就先初始化父类；
如果类中存在初始化语句，就依次执行这些初始化语句。类的加载是由类加载器完成的，类加载器包括：根加载器
（BootStrap）、扩展加载器（Extension）、系统加载器（System）和用户自定义类加载器（java.lang.ClassLoader
的子类）。
从 Java 2（JDK 1.2）开始，类加载过程采取了父亲委托机制（PDM）。PDM 更好的保证了 Java 平台的安全性，在该机制中，JVM 自带的 Bootstrap是根加载器，其他的加载器都有且仅有一个父类加载器。类的加载首先请求父类加载器加载，父类加载器无能为力时才由其子类加载器自行加载。JVM不会向Java 程序提供对 Bootstrap 的引用。
下面是关于几个类加载器的说明：
• Bootstrap：一般用本地代码实现，负责加载 JVM 基础核心类库（rt.jar）；
• Extension：从 java.ext.dirs 系统属性所指定的目录中加载类库，它的父加载器是 Bootstrap；
• System：又叫应用类加载器，其父类是 Extension。它是应用最广泛的类加载器。它从环境变量classpath 或者系统属性 java.class.path 所指定的目录中记载类，是用户自定义加载器的默认父加载器。
5. 获得一个类对象有哪些方式？
类型.class，例如：String.class
对象.getClass()，例如：”hello”.getClass()
Class.forName()，例如：Class.forName(“java.lang.String”)