前言
我們都知道Java是跨平臺的，是因爲不同平臺下的JVM能將字節碼文件解釋爲本地機器指令，JVM是怎麼加載字節碼文件的？答案就是ClassLoader。
今天我們仔細的來看看"類加載"這個過程，看看JVM的類加載機制到底是怎麼樣的？
什麼情況下會加載類
什麼情況下會加載類？這個是我們首先要了解的問題，才能更清楚的瞭解類加載機制。
1.運行一個主類的”main“方法時，會開啓一個JVM進程之後，把主類加載到內存，然後開始執行你的main方法。
2.執行代碼過程中，你使用到了某一個類，就會將對應的類加載到JVM內存中來。
初步瞭解類加載到使用的過程
加載 --》驗證 --》 準備 --》 解析 --》 初始化 --》 使用 --》卸載，一般分爲這幾個階段。
驗證：把”.class"文件加載到內存後，必須先驗證一下，校驗它必須完全符合JVM規範，後續才能交給JVM來運行
準備：給類分配一定的內存空間，給類變量也分配內存空間並給它一個默認的初始值
解析：把符號引用替換爲直接引用。
初始化：執行類初始化代碼
初始化的詳細說明
如上圖，在準備階段，只會給heartBeatInternal這個類變量一個默認的初始值，而這段賦值代碼會在我們的初始化階段來執行。
上圖中的static代碼塊，也會在初始化階段來執行。
我們還有一個很重要的問題需要考慮，什麼時候會初始化一個類？
1.new一個實例對象的時候，就會觸發這個類的加載到初始化的全過程。
2.執行main方法的類，也必須加載的時候立馬初始化的
3.最重要的一點，如果初始化一個類的時候，發現它的父類還沒初始化，那麼就必須先初始化它的父類
類加載器
Java有哪些類加載器？
1.啓動類加載器（Bootstrap ClassLoader)
JVM一啓動，首先會依託啓動類加載器，去加載Java安裝目錄下的lib目錄中的核心類庫
2.擴展類加載器（Extension ClassLoader）
負責加載Java安裝目錄下的lib/ext目錄中的核心類庫
3.應用類加載器（Application ClassLoader）
負責加載”classpath“環境變量所指定的路徑的類，也就是我們寫好的Java代碼
4.自定義加載器
可以根據自己的需求去加載你的類
定義自已的類加載器分爲兩步：
a、繼承java.lang.ClassLoader
b、重寫父類的findClass方法
爲什麼偏偏只重寫findClass方法？
因爲JDK已經在loadClass方法中幫我們實現了ClassLoader搜索類的算法，當在loadClass方法中搜索不到類時，loadClass方法就會調用findClass方法來搜索類，所以我們只需重寫該方法即可。如沒有特殊的要求，一般不建議重寫loadClass搜索類的算法。
爲什麼要編寫自己的類加載器？
a.當class文件不在ClassPath路徑下，默認系統類加載器無法找到該class文件，在這種情況下我們需要實現一個自定義的ClassLoader來加載特定路徑下的class文件生成class對象。
b.當一個class文件是在編譯時加密或者混淆過的，在類加載的時候，對加密的類，考慮採用自定義的類加載器來解密文件即可，這樣可以保證你的源代碼不被人竊取
c.JVM不支持熱部署，那麼要實現熱部署，就必須自定義ClassLoader，原理是對比class文件的修改時間，如果class是被修改過了，那麼就用ClassLoader把新的class文件重新加載到內存中。
雙親委派機制
JVM的類加載器是由父子層級結構的。如下圖。
基於這個父子層級結構，就有一個雙親委派機制，即先找父親去加載，不行的話再由兒子來加載。這樣可以優效避免多層級的加載器結構重複加載某些類。
詳細說明下，你的應該程序類加載器需要加載一個類，它首先會委派給自己的父類加載器去加載，最終會傳到到頂層的類加載器去加載。但是父類加載器再自己負責的範圍內沒有找到這個類，那麼就會下推加載權力給自己的子類加載器。
如果在你項目中建一個java.lang.String的類，那系統中用的String類是你定義的String類，還是原生api中的String類？
用雙親加載來解釋就很容易理解用的是原生api中的String類。
JVM判斷2個類是否相同的條件是：（1）全限定名相同（2）由同一個類加載器加載
總而言之，雙親委派模型有效解決了以下問題：
- 每一個類都只會被加載一次，避免了重複加載,當父親已經加載了該類時，就沒有必要子ClassLoader再加載一次。
- 有效避免了某些惡意類的加載（比如自定義了Java.lang.Object類，一般而言在雙親委派模型下會加載系統的Object類而不是自定義的Object類）
tomcat的類加載器
作爲一個tomcat容器，既要解決跨應用公共共享問題也要解決獨立應用獨立問題。
在Tomcat中提供了一個Common ClassLoader，它主要負責加載Tomcat使用的類和Jar包以及應用通用的一些類和Jar包，例如CATALINA_HOME/lib目錄下的所有類和Jar包。Tomcat會爲每個部署的應用創建一個唯一的類加載器，也就是WebApp ClassLoader，它負責加載該應用的WEB-INF/lib目錄下的Jar文件以及WEB-INF/classes目錄下的Class文件。由於每個應用都有自己的WebApp ClassLoader，這樣就可以使不同的Web應用之間相互隔離，彼此之間看不到對方使用的類文件。因此即使不同項目下的類全限定名有可能相等，也能正常工作。