1. 类加载的生命周期？

1. 加载阶段（Loading）

在Java程序中，当需要使用某个类时，JVM会使用类加载器来查找并加载该类文件。类加载器会首先从文件系统或网络中查找相应的 .class 文件，读取类的二进制数据，并将其存储在JVM的内存中。在这个过程中，JVM会为该类创建一个对应的Java类对象。这个Java类对象包含了该类的类名、父类名、接口名、访问修饰符、成员变量和成员方法等信息。

2. 链接阶段（Linking）

在类加载完成后，JVM会对该类进行链接。链接分为三个步骤：验证、准备和解析。

• 验证阶段：在验证阶段，JVM会对类文件的格式、依赖关系、语义等进行检查。如果验证失败，JVM会抛出相应的异常。

• 准备阶段：在准备阶段，JVM会为类的静态成员分配内存空间，并设置默认初始值。在Java程序中，静态变量的默认初始值是0或null，而不是程序员在代码中定义的初始值。如果类的静态成员是常量，则在编译期间就已经分配了内存空间，并设置了正确的初始值。因此，在准备阶段，常量并不需要分配内存空间。

• 解析阶段：在解析阶段，JVM会将类中的符号引用转换为直接引用。在Java程序中，类中的方法调用、变量引用等都是通过符号引用实现的。而在JVM中，这些符号引用需要被解析为直接引用，以便JVM能够正确地执行程序。在解析阶段，JVM会将符号引用转换为直接引用，并生成相应的调用指令。

3. 初始化阶段（Initialization）

在初始化阶段，JVM会为类的静态成员赋予正确的值。在Java程序中，静态变量和静态代码块的初始化操作都是在初始化阶段完成的。当JVM完成初始化操作后，Java程序才能正常地使用该类。需要注意的是，初始化操作只会执行一次。如果类已经被初始化过，JVM不会再次执行初始化操作。

总体来说，Java类加载器的生命周期可以分为加载、链接和初始化三个阶段。在这三个阶段中，JVM会对类文件进行验证、解析、分配内存空间、设置初始值等操作，以确保Java程序的正确执行。

2.类加载器的层次?

在Java中，类加载器的层次结构可以分为以下三个层次：

1. 启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）

启动类加载器是JVM内置的类加载器，它负责加载JRE核心库中的类，包括 rt.jar 和 resources.jar 中的类。它是Java类加载器中唯一没有父类加载器的加载器，由JVM自身实现。在Java程序中，我们无法直接获取到启动类加载器的引用。

2. 扩展类加载器（Extension ClassLoader）

扩展类加载器是用来加载JRE扩展目录中的类，通常位于 jre/lib/ext 目录下。它的父类加载器是启动类加载器。扩展类加载器的实现由JVM提供，它可以通过 java.lang.ClassLoader.getSystemClassLoader().getParent() 获取到其父类加载器。

3. 应用程序类加载器（Application ClassLoader）

应用程序类加载器（也称为系统类加载器）是用来加载应用程序类路径上的类，通常位于 classpath 下的类和库。它的父类加载器是扩展类加载器。应用程序类加载器的实现也由JVM提供，可以通过 java.lang.ClassLoader.getSystemClassLoader() 获取到其引用。

4. 自定义类加载器

除了这三个基本的类加载器，Java还支持自定义类加载器。自定义类加载器可以继承自 java.lang.ClassLoader 类，通过重写其中的 findClass() 方法和 loadClass() 方法实现类的加载。这样可以实现特定的类加载需求，比如从网络或数据库中动态加载类。在实现自定义类加载器时，需要注意遵循双亲委派模型的原则，保证类的唯一性和正确性。

3.Class.forName()和ClassLoader.loadClass()区别?

在Java中，Class.forName() 和 ClassLoader.loadClass() 都可以用来加载类，但二者有一些区别。

1. 类加载器的区别

Class.forName() 方法使用的是当前线程的类加载器（即调用 Class.forName() 方法的类的类加载器）来加载指定的类。如果没有指定类加载器，那么默认使用的是系统类加载器。如果这个类还没有被加载，那么该方法将加载并初始化这个类。如果这个类已经被加载，那么该方法将返回这个类的 Class 对象。此外，Class.forName() 还可以指定是否要初始化这个类。

ClassLoader.loadClass() 方法是一个实例方法，需要通过类加载器的实例来调用。它只是简单地加载指定的类，但不会对其进行初始化操作。如果想对这个类进行初始化，需要调用 Class.forName() 或 Class.newInstance() 方法。

2. 返回值的不同

Class.forName() 方法返回一个 Class 对象，该对象包含了类的所有信息，包括类的名称、方法、属性等。

ClassLoader.loadClass() 方法只是简单地加载类，返回的是一个 Class<?> 类型的对象，只包含类的类型信息。如果需要使用该类的实例对象，还需要通过反射或者其他方式来获取。

3. 加载类的方式的不同

Class.forName() 方法会在加载类的同时对其进行初始化操作，这意味着会执行静态代码块和初始化类变量等操作。

ClassLoader.loadClass() 方法只会简单地加载类，不会执行任何初始化操作。如果需要对类进行初始化，需要手动调用 Class.forName() 或者 Class.newInstance() 方法。

需要注意的是，Class.forName() 和 ClassLoader.loadClass() 在加载类时都会遵循双亲委派模型。即当一个类加载器需要加载一个类时，它首先委派给其父类加载器去加载，如果父类加载器无法加载该类，再由该类加载器自己尝试加载。这样可以保证类的唯一性和正确性。

4.JVM有哪些类加载机制？

Java虚拟机（JVM）的类加载机制主要包括以下几种：

1. 全盘负责机制（Bootstrap ClassLoader）

Java虚拟机内置的启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）会负责加载Java平台核心库中的类，包括 java.lang、java.util 等类。由于这些类都是由JVM实现的，因此在加载这些类时，不需要考虑类的版本和安全性问题。

2. 父类委托机制（Parent Delegation Model）

父类委托机制是Java类加载机制中的核心机制。当一个类需要被加载时，它会先委托给父类加载器去尝试加载。如果父类加载器无法加载这个类，那么它才会由当前类加载器自己去加载。这个过程会一直持续到最顶层的启动类加载器为止，如果仍然无法加载该类，那么就会抛出 ClassNotFoundException 异常。

父类委托机制可以保证Java虚拟机中的类不会出现重名的情况，而且可以保证Java类库的安全性。

3. 缓存机制（Cache Mechanism）

缓存机制是指，在类加载器加载一个类之后，会将这个类的Class对象缓存起来，下次再加载这个类时，就可以直接从缓存中取出，避免重复加载。

缓存机制可以提高类的加载效率，避免重复加载类的字节码，但同时也可能会导致内存泄漏问题。

4. 双亲委派机制（Double-Delegation Mechanism）

双亲委派机制是一种更加严格的父类委托机制。在双亲委派机制中，除了顶层的启动类加载器，每个类加载器都有且只有一个父类加载器，并且会优先委托给父类加载器去加载类。如果父类加载器无法加载该类，才会尝试自己去加载。这样可以保证类的唯一性和正确性，避免了重复加载和安全问题。

• 当AppClassLoader加载一个class时，它首先不会自己去尝试加载这个类，而是把类加载请求委派给父类加载器ExtClassLoader去完成。

• 当ExtClassLoader加载一个class时，它首先也不会自己去尝试加载这个类，而是把类加载请求委派给BootStrapClassLoader去完成。

• 如果BootStrapClassLoader加载失败(例如在$JAVA_HOME/jre/lib里未查找到该class)，会使用ExtClassLoader来尝试加载；

• 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