JVM（Java SE 11版本）加载类和接口

　　什么是类加载器?

　　负责读取 Java 字节代码，并转换成java.lang.Class类的一个实例;

　　类加载器与类的”相同“判断

　　类加载器除了用于加载类外，还可用于确定类在Java虚拟机中的唯一性。

　　即便是同样的字节代码，被不同的类加载器加载之后所得到的类，也是不同的。

　　通俗一点来讲，要判断两个类是否“相同”，前提是这两个类必须被同一个类加载器加载，否则这个两个类不“相同”。

　　这里指的“相同”，包括类的Class对象的equals()方法、isAssignableFrom()方法、isInstance()方法、instanceof关键字等判断出来的结果。

　　加载类和接口

　　加载是指查找具有特定名称的类或接口类型的二进制形式的过程。典型的做法是，查找事先由Java编译器从源代码计算而来二进制表示，但也可能是通过动态计算。 二进制形式最终会构造成一个Class对象。

　　加载的精确语义在Java Java Machine Specification，Java SE 11 Edition的第5章中给出。在这里，我们从Java编程语言的角度概述了该过程。

　　类或接口的二进制格式通常是上面引用的Java虚拟机规范Java SE 11版中描述的类文件格式，但只要满足第13.1节中规定的要求，其他格式也是可能的。

　　类ClassLoader的方法defineClass可用于从类文件格式的二进制表示构造Class对象。

　　表现良好的类加载器维护这些性质：

　　给定相同的名称，一个好的类加载器应该总是返回相同的类对象。

　　如果类加载器L1将类C的加载委托给另一个加载器L2，那么对于作为直接超类或C的直接超接口出现的任何类型T，或作为C中的字段类型，或作为类型方法的正式参数或 C中的构造函数，或者作为C，L1和L2中方法的返回类型应该返回相同的Class对象。

　　恶意类加载器可能违反这些性质。但是，它不能破坏类型系统的安全性，因为Java虚拟机可以防范这种情况。

　　有关这些问题的进一步讨论，请参阅Java虚拟机规范，Java SE 11版和Java虚拟机中的动态类加载，作者：Sheng Liang和Gilad Bracha，作为ACO SIGPLAN发布的OOPSLA '98会议录。通告，第33卷，第10期，1998年10月，第36-44页。Java编程语言HTML5设计的基本原则是运行时类型系统不能被用Java编程语言编写的代码破坏，即使是这样的实现也是如此。否则敏感的系统类如ClassLoader和SecurityManager。

　　加载过程

　　加载过程由类ClassLoader及其子类实现。

　　ClassLoader的不同子类可以实现不同的加载策略。特别地，类加载器可以缓存类和接口的二进制表示，基于预期的使用来预取它们，或者将一组相关的类加载在一起。 例如，如果找不到新编译的类，因为旧版本由类加载器缓存，这些活动可能对正在运行的应用程序不完全透明。但是，类加载器的责任是仅在程序中可能出现的情况下反映加载错误，而无需预取或组加载。

　　如果在类加载期间发生错误，那么将在程序中(直接或间接)使用该类型的任何点抛出类LinkichError的以下子类之一的实例：

　　ClassCircularityError：无法加载类或接口，因为它将是自己的超类或超接口(第8.1.4节，第9.1.3节，第13.4.4节)。

　　ClassFormatError：声称指定所请求的编译类或接口的二进制数据格式错误。

　　NoClassDefFoundError：相关类加载器无法找到所请求的类或接口的定义。

　　加载

　　在加载阶段(可以参考java.lang.ClassLoader的loadClass()方法)，虚拟机需要完成以下3件事情：

　　通过一个类的全限定名来获取定义此类的二进制字节流(并没有指明要从一个Class文件中获取，可以从其他渠道，譬如：网络、动态生成、数据库等);

　　将这个字节流所代表的静态存储结构转化为方法区的运行时数据结构;

　　在内存中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，作为方法区这个类的各种数据的访问入口;

　　加载阶段和连接阶段(Linking)的部分内容(如一部分字节码文件格式验证动作)是交叉进行的，加载阶段尚未完成，连接阶段可能已经开始，但这些夹在加载阶段之中进行的动作，仍然属于连接阶段的内容，这两个阶段的开始时间仍然保持着固定的先后顺序。

      原文出处:waylau