📦 类加载机制

1. 类加载的完整过程？（五阶段）

1. 加载（Loading）：通过全限定名获取二进制字节流（class 文件/网络/jar），转化为方法区的运行时数据结构，堆中生成 java.lang.Class 对象作为入口
2. 验证（Verification）：文件格式、元数据、字节码语义验证，保证不会危害 JVM（ClassFormatError/VerifyError 都在这里）
3. 准备（Preparation）：为静态变量分配内存并赋零值（注意：是零值，不是代码里的初始值！static int a = 10 此时 a=0；真正的 10 在初始化阶段赋）
4. 解析（Resolution）：常量池的符号引用 → 直接引用（定位到实际内存地址）。解析可延迟到首次使用
5. 初始化（Initialization）：执行 <clinit>()（静态变量赋值 + 静态代码块）。只有主动使用类才会触发初始化

什么时候会触发初始化（主动使用）：new/getstatic/putstatic/invokestatic、反射、初始化子类前先初始化父类、main 类、JDK7 动态语言支持。被动使用不触发：通过子类引用父类静态字段（只初始化父类）、定义数组引用、final 常量（编译期已入常量池）。

2. 什么是双亲委派模型？为什么要这么设计？

三个内置类加载器：

• 启动类加载器（Bootstrap）：加载 rt.jar（JDK9+ 为 jmods/平台模块），C++ 实现，无父加载器
• 扩展类加载器（Extension）：JDK 8 加载 <java.home>/lib/ext；JDK 9 起该目录已不存在，改为 Platform ClassLoader，加载的是平台模块（java.sql、java.xml 等）
• 应用程序类加载器（Application）：加载 classpath，也就是我们自己写的类

工作流程：一个类加载请求，先委派给父加载器，父加载器逐级向上，只有父加载器加载不了（找不到类）才回落到子加载器自己加载。

设计目的：

1. 避免重复加载：类只被加载一次
2. 安全性：核心类必须由 Bootstrap 加载。防止你自己写一个 java.lang.String 替换 JDK 的 String（自定义 String 无法加载，因为请求委派到 Bootstrap，它找不到就抛，不会让应用加载器加载同名核心类）

protected Class<?> loadClass(String name) {
    synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
        Class<?> c = findLoadedClass(name);        // 1. 已加载过？
        if (c == null) {
            try {
                if (parent != null)
                    c = parent.loadClass(name);          // 2. 先让父加载器加载
                else
                    c = findBootstrapClassOrNull(name);
            } catch (ClassNotFoundException e) {
                // 父加载器抛异常说明它加载不了
            }
            if (c == null)
                c = findClass(name);                     // 3. 父加载不了，自己加载
        }
        return c;
    }
}

3. 什么场景会破坏双亲委派？

双亲委派要求"核心类不被应用类加载"，但框架需要反向使用应用类加载器加载自己的实现类，于是出现了三次破坏：

1. 第一次：JDBC（SPI 机制）。DriverManager 在 rt.jar 中由 Bootstrap 加载，但 MySQL 驱动在 classpath。JDBC 用 Thread.currentThread().getContextClassLoader()（线程上下文类加载器）加载驱动实现——变相破坏"只向上委派"。
2. 第二次：Tomcat 容器。每个 WebApp 需要隔离（两个应用可以加载不同版本的 Spring）+ 共享基础类。Tomcat 自定义 WebAppClassLoader 先加载 WEB-INF/classes，找不到再向上委派——顺序反转。
3. 第三次：OSGi / 热部署。追求模块化和动态替换，类加载器网络化，没有父子关系。

注意：SPI 不是推翻双亲委派，而是补充了一条"由内向外"的加载路径。

4. 如何自定义类加载器？典型应用场景？

继承 ClassLoader，重写 findClass()（JDK 推荐，保持双亲委派）或 loadClass()（完全接管）。核心就是读取字节码 → defineClass() → 返回 Class。

class DiskClassLoader extends ClassLoader {
    private final String path;

    DiskClassLoader(String path, ClassLoader parent) {
        super(parent);
        this.path = path;
    }

    @Override
    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        try {
            byte[] bytes = Files.readAllBytes(
                Path.of(path, name.replace('.', '/') + ".class"));
            return defineClass(name, bytes, 0, bytes.length);
        } catch (IOException e) {
            throw new ClassNotFoundException(name, e);
        }
    }
}

应用场景：热部署（改代码不重启，重新 new 一个加载器加载新版本 class）、加密 class 文件（解密后再 defineClass）、模块隔离（不同插件不同加载器）。