0x01.某厂面试题
请论述Java自带哪些加载器以及对应的职责？
(1)Bootstrap ClassLoader(启动类加载器)：负责加载<JAVA_HOME>\lib目录，或-Xbootclasspath指定目录下的jar。非凡阐明：JVM认为正当的jar文件名才会被加载，例如：rt.jar、tools.jar，文件名不合乎的jar即便放在上述目录下也不会被加载。(2)Extension ClassLoader(扩大类加载器)：负责加载<JAVA_HOME>\lib\ext目录，或java.ext.dirs指定目录下的jar。非凡阐明：Java9当前引入了模块化机制，此加载器被此机制取代。(3)Application ClassLoader(应用程序类加载器)：负责加载用户类门路(ClassPath)上的jar包。此题出处：周志明的《深刻了解Java虚拟机》-7.4.类加载器，变形题很多：
例如：请你选出哪些不是Java自带的类加载器；
例如：给出各类类加载器的形容、职责，选谬误的；
例如：将上述类加载器的非凡阐明作为烦扰选项；——这种题能够有情坑杀很多程序猿...
0x02.不要背，要了解
至此，咱们仿佛没必要大费周章地解读这样一道记忆题。背下来不就能够了吗？笔者认为不是：
倒退24年的Java及JVM，历经若干版本的商业奋斗(A new future for Java)，衍生出若干语(语)言(法)特(陷)性(阱)。
"背下来就行"的前提有二，惋惜对于Java这些语(语)言(法)特(陷)性(阱)都不成立：
(1)常识输出是无二义性的、与时俱进的。(2)常识输出是无限集。所以，笔者动摇的认为唯Java程序员最有资格喊出"我秃了，我也变强了"。
所以，笔者动摇的认为唯"深刻理解JVM"(即，深刻理解语法个性到JVM层，甚至操作系统层)，是Java程序员的最无效的防秃良药。
0x03.从韩国星工厂看类加载机制的全貌
From《深刻了解Java虚拟机》-周志明Java虚拟机将形容类的数据从Class文件加载到内存，并对数据进行校验、转换解析和初始化，最终变成被虚拟机能够间接应用的Java类型，这个过程被称作Java虚拟机的类加载机制......与那些在编译时须要进行连贯的语言不同，在Java语言外面，类型的加载、连贯和初始化过程都是在程序运行期间实现的......用户能够通过Java预置的或自定义类加载器...作为其程序代码的一部分。从这段经典且谨严的形容，咱们能够形象8个问题，以此宏观地取得类加载机制的全貌：
问题1：加载什么？问题2：加载失去了什么？问题3：从哪里加载？问题4：加载到哪里去？问题5：何时加载？问题6：加载流程有几步？问题7：加载流程如何实现？问题8：类加载器的束缚？(1)加载什么？
咱们在.java文件中编写了一堆代码，被转换成字节码(.class文件)，JVM加载就是这个字节码。
这个字节码形容的信息[1]包含(但不限于)：
有哪些类、哪些接口；每个类有哪些属性、行为；类和类的关系；...这些信息就是程序员定义的"模板"，在程序运行时，当须要基于类A创立实例对象a时，JVM就要先找到类A对应的"模板"。
这些"模板"，就像韩国星工场包装女团时的"剧本"，每个女星都是基于某个"模板"创立的实例对象，女星的身高、体重、才艺就是"模板"中形容的"属性、行为"。
[1]:本文聚焦类加载机制的全貌，本文挖坑，当前再填
(2)加载失去了什么？
字节码加载到内存后失去的信息内容还是(1)中提到的字节码中蕴含的信息，但信息模式变了，形象、简略地了解为JVM能意识的数据结构[2]。
这就像娱乐公司的策动团队在电脑上写好了女团出道的"剧本"，女团的经纪人要无差错地仔细阅读"剧本"的电子件，把"剧本"存储在大脑中，以备后续应用。
[2]:本文聚焦类加载机制的全貌，本文挖坑，当前再填
(3)从哪里加载？
用一张表，阐明字节码文件与经纪人的类比关系：
| 字节码文件在哪里？ | 剧本在哪里？ |
|---|---|
| 在本地磁盘上，JVM在指定目录去查找 | 在电脑上，经纪人去指定目录去关上看 |
| 在网络上，JVM在指定网络门路下来查找 | 在某个网站上，经纪人去这个网站上看 |
| JVM依据某些规定动静生成 | 经纪人自行加戏，随机应变 |
这一点也是JVM给Java程序员的自在，很多驰名的产品就是在这个点上做了文章。
(4)加载到哪里去？
这个问题最好答复：内存，具体指的是JVM的运行时数据区，再具体一点是运行时数据区中的办法区[3]
[3]:本文聚焦类加载机制的全貌，本文挖坑，当前再填
(5)何时加载？
类加载产生在运行时，这也是Java、C#这类语言推崇的动态性。
动态性是一把双刃剑，运行时加载意味着须要"边执行，边连贯"。
这就如同女团经纪人不是提前把"剧本"烂熟于胸，而是到了女团上演现场，才掏出"剧本"，现场了解、现场执行。
以现实生活的教训，这样的经纪人，看起来不太靠谱。
当然，动态性肯定是源于某些特定场景和需要，Java为了靠谱，也引出了虚拟机中另一个大的课题：JIT(即时编译)，围绕着"如何晋升运行时的编译效率"会有很多乏味的故事。
(6)加载流程有几步？
在(2)中咱们提到女团的经纪人要无差错地仔细阅读"剧本"的电子件，关键词是无差错
咱们再用一张表，类比一下[4]
| 加载流程？ | 经纪人浏览剧本的流程？ |
|---|---|
| STEP1.加载(Load)：将字节码文件变成内存的数据结构 | STEP1.加载：经纪人关上剧本，读了一遍剧本 |
| STEP2.连贯(Link) | STEP2.连贯 |
| STEP2.1.验证(Verify)：验证文件格式、元数据、字节码、符号援用，最终保障JVM的安全可靠 | STEP2.1.验证：经纪人若有所思的翻了翻剧本，确认没拿错剧本吧？不会是包装男团的剧本吧？ |
| STEP2.2.筹备(Prepare)："static"的内存调配与赋值 | STEP2.2.筹备：女团不论包装几个人(实例)，她们必定须要一个训练房(static变量)，当初就租好 |
| STEP2.3.解析(Resolve)：符号援用转为间接援用。例如：类A有个成员变量，类型是类B，类B在哪呢？ | STEP2.3.解析：剧本中Lisa的那一页说她出道前在一个泰国舞团，泰国舞团的材料在剧本附件2，经纪人如果须要查看泰国舞团材料的时候，就晓得去翻附件2 |
| STEP3.初始化(Init)：执行构造函数，触发关联类的解析 | STEP3.初始化：经纪人后期筹备差不过了，能够给Lisa(实例)打个电话：Lisa同学，快来做一下出道前的筹备(构造函数) |
表格中存在不谨严(艰深)的表白，但置信读者曾经关注到了两个外围要点：
(1)加载流程有几步(2)每一步的作用是什么[4]:上述加载流程每一步存在一些JVM实现的细节，例如：上述步骤肯定是程序执行的吗？例如：间接援用须要重复解析吗？这些都有必要具体解读，本文暂不开展。
(7)加载流程如何实现？
至此，终于能够和本文结尾的面试题响应上了，前文咱们探讨了
加载什么=>加载失去了什么=>从哪里加载=>加载到哪里去=>何时加载=>加载流程有几步那么这都是JVM的标准、规格，怎么实现？类加载器就是类加载机制的具体实现。
不同类型的加载器相当于公司不同的角色，都去本人专属的文件夹去查找并加载类
Bootstrap加载器相当于经济公司老板Extension加载器相当于经纪人Application加载器相当于女团艺人(8)类加载器的束缚？
既然有不同的类加载器，它们之间必然有配合关系，否则两个人干了同一个工作，对外口径还不同，咋办？
JVM定义了这种配合关系，还取了个高大上的名字"双亲委派模型"，笔者认为这种模型应该叫"保姆式治理模型"
还是一张表类比一下：
| 双亲委派模型 | 保姆式治理模型 |
|---|---|
| STEP1.程序须要加载一个类 | STEP1.记者问Lisa：某天早晨和你一起上车的神秘女子是谁？ |
| STEP2.Application加载器一脸懵逼的问Extention加载器，领导，你能加载不？ | STEP2.Lisa一脸懵逼的问经纪人，欧巴，你帮我答复一下嘛？ |
| STEP3.Extention加载器无助的看着Bootstrap加载器，领导，你能加载不？ | STEP3.经纪人无助的看看经纪公司老板，老大，还是你答复一下吧 |
| STEP4.Bootstrap加载器无奈的摇摇头：试试看吧，我能加载就加载，不能的话，Extension，还是你本人试试 | STEP4.老板摇摇头：试试看吧，我能答复就答复，不能回答，经纪人，你本人试试 |
| STEP5.(假如Bootstrap不能加载)Extension无奈的摇摇头：我本人试试吧，不能加载的话，Application，你本人试试吧。 | STEP6.(假如老板不能回答)经纪人苦笑了：我试试吧，不能答复，Lisa，你本人上吧。 |
| STEP7.(假如Extension不能加载)：Application本人来吧 | STEP7.(假如经纪人不能答复)Lisa娇羞道的答复记者：恩~~伦家也不晓得...反正不是蔡徐坤... |
双亲委派模型，实质上是说"领导先上，领导不行我再上"。
这种治理格调，天然也有弊病。历史上有4次毁坏双亲委派模型[5]的事件。
毁坏双亲委派模型的实质，是"治理团队的格调多样化"，例如："扁平化团队"、"先干了再说团队"等等。[5]:每种"治理格调"也各有利弊，这也是JVM倒退历程中能够认真学习的技术点，笔者在后续文章中再来探讨。
0x03 小结
咱们从一道面试题开始，通过8个问题看到了类加载机制的全貌。
加载什么->加载失去了什么->从哪里加载->加载到哪里去->何时加载->加载流程有几步->加载流程如何实现->类加载器的束缚本文篇幅无限，还留下了一些坑，将来笔者还会持续填坑
字节码形容的信息JVM能意识的数据结构办法区的构造加载流程每一步存在一些JVM实现的细节毁坏双亲委派模型最初，笔者还想谈谈"了解优于记忆"的个人观点：深刻了解JVM的原理对于实战的意义就是"先验常识"，是"性能调优、内存泄露、OSGI"等疑难杂症、高级框架的"根底"，如果能看到这类面试题背地的Why、What、How，您就取得了探寻计算机秘境的不二法门。