⑴ java中类加载器是怎么工作的
JVM将类加载过程分为三个步骤：装载（Load），链接（Link）和初始化(Initialize)
链接又分为三个步骤，验证、准备、解析
1) 装载：查找并加载类的二进制数据；
2)链接：
验证：确保被加载类的正确性；
准备：为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值；
解析：把类中的符号引用转换为直接引用；
3)初始化：为类的静态变量赋予正确的初始值；
那为什么我要有验证这一步骤呢？首先如果由编译器生成的class文件，它肯定是符合JVM字节码格式的，但是万一有高手自己写一个class文件，让JVM加载并运行，用于恶意用途，就不妙了，因此这个class文件要先过验证这一关，不符合的话不会让它继续执行的，也是为了安全考虑吧。
准备阶段和初始化阶段看似有点牟盾，其实是不牟盾的，如果类中有语句：private static int a = 10，它的执行过程是这样的，首先字节码文件被加载到内存后，先进行链接的验证这一步骤，验证通过后准备阶段，给a分配内存，因为变量a是static的，所以此时a等于int类型的默认初始值0，即a=0,然后到解析（后面在说），到初始化这一步骤时，才把a的真正的值10赋给a,此时
⑵ java中反射实例类装载的步骤及简要阐述
java反射和类装载
反射机制：
Person p=new Person();
这是什么?当然是实例化一个对象了.可是这种实例化对象的方法存在一个问题,那就是必须要知道类名才可以实例化它的对象,这样我们在应用方面就会受到限制.那么有没有这样一种方式,让我们不知道这个类的类名就可以实例化它的对象呢?Thank Goodness!幸亏我们用的是java, java就提供了这样的机制.
1).java程序在运行时可以获得任何一个类的字节码信息,包括类的修饰符(public,static等),基类(超类,父类),实现的接口,字段和方法等信息.
2).java程序在运行时可以根据字节码信息来创建该类的实例对象,改变对象的字段内容和调用对象方法.
这样的机制就叫反射技术.可以想象光学中的反射,就像我们照镜子,镜子中又出现一个自己(比喻可能不太恰当,但是足以表达清楚意思了).反射技术提供了一种通用的动态连接程序组件的方法,不必要把程序所需要的目标类硬编码到源程序中,从而使得我们可以创建灵活的程序.
反射的实现步骤（ 不问不需要答) ，
1、获取类的常用方式有三种： a) Class.forName("包名.类名")，最常用、推荐；b) 包名.类名.class 最简捷；c) 对象.getClass 的方式获得。
2、对象的实例化,上面已经获取了类，只需要调用类的实例化方法,类.newInstance()便可。
3、获取属性和构造等，可以参考 JavaApi 的调用，类. getDeclaredFields,类. getConstructor(..)等。
Java的反射机制是通过反射API来实现的,它允许程序在运行过程中取得任何一个已知名称的类的内部信息.反射API位于java.lang.reflect包中.主要包括以下几类:
1).Constructor类:用来描述一个类的构造方法
2).Field类:用来描述一个类的成员变量
3).Method类:用来描述一个类的方法.
4).Modifer类:用来描述类内各元素的修饰符
5).Array:用来对数组进行操作.
Constructor,Field,Method这三个类都是JVM(虚拟机)在程序运行时创建的,用来表示加载类中相应的成员.这三个类都实现了java.lang.reflect.Member接口,Member接口定义了获取类成员或构造方法等信息的方法.要使用这些反射API,必须先得到要操作的对象或类的Class类的实例.通过调用Class类的newInstance方法(只能调用类的默认构造方法)可以创建类的实例.这样有局限性,我们可以先冲类的Class实例获取类需要的构造方法,然后在利用反射来创建类的一个实例.
类加载机制：
类的加载机制可以分为加载-链接-初始化三个阶段，链接又可以分为验证、准备、解析三个过程。
加载：通过类的加载器查找并加载二进制字节流的过程，在堆内存中的方法区生成 一个代表这个类的 java.lang.Class 对象，作为这个类的数据请求入口。（这里可以把上面类加载器加载文件的过程描述一下（参考版本一，不作重复））。
验证：主要是对一些词法、语法进行规范性校验，避免对 JVM 本身安全造成危害； 比如对文件格式，字节码验证，无数据验证等。但验证阶段是非必须的，可以通过参数 设置来进行关闭，以提高加载的时效。
准备：对类变量分配内存，并且对类变量预初始化，初始化成数据类型的原始值， 比如 static int a=11,会被初始化成成 a=0;如果是 static double a =11,则会被初始化成 a=0.0； 而成员变量只会成实例化后的堆中初始化。
解析：把常量池中的符号引用转换为直接引用的过程。
初始化：对类的静态变量和静态块中的变量进行初始化。（上面的准备阶段可以作为 预初始化，初始到变量类型的原值，但如果被 final 修饰会进行真正初始化）
上面加载、链接、初始化的各个阶段并不是彼此独立，而是交叉进行，这点很重要 。
***class.forName和 classloader的区别
Class.forName 和 ClassLoader 都是用来装载类的，对于类的装载一般为分三个阶段加载、链接、编译，它们装载类的方式是有区别。
首先看一下 Class.forName（..），forName（..）方法有一个重载方法 forName(className,boolean,ClassLoader)，它有三个参数，第一个参数是类的包路径，第二个参数是 boolean
类型，为 true 地表示 Loading 时会进行初始化，第三个就是指定一个加载器；当你调用class.forName(..)时，默认调用的是有三个参数的重载方法，第二个参数默认传入 true,第三个参数默认使用的是当前类加载时用的加载器。
ClassLoader.loadClass()也有一个重载方法，从源码中可以看出它默认调的是它的重载 方法 loadClass(name, false)，当第二参数为 false 时，说明类加载时不会被链接。这也是两者之间最大区别，前者在加载的时候已经初始化，后者在加载的时候还没有链接。如果你需要在加载时初始化一些东西，就要用 Class.forName 了，比如我们常用的驱动加载， 实际上它的注册动作就是在加载时的一个静态块中完成的。所以它不能被 ClassLoader 加载代替。
⑶ Java中类加载出现在哪个阶段,编译期和运行期 类加载和类装载是一样的吗
使用的类，编译/运行时都会被加载。
加载/装载没有区别，翻译的词汇选择因人而异了
运行 javac /java 时 加上 -verbose 选项就可以看到了。
⑷ 谁能简单阐述下java编译执行的过程
Java虚拟机(JVM)是可运行Java代码的假想计算机。
只要根据JVM规格描述将解释器移植到特定的计算机上，就能保证经过编译的任何Java代码能够在该系统上运行。
本文首先简要介绍从Java文件的编译到最终执行的过程，随后对JVM规格描述作一说明。
一.Java源文件的编译、下载、解释和执行
Java应用程序的开发周期包括编译、下载、解释和执行几个部分。
Java编译程序将Java源程序翻译为JVM可执行代码?字节码。
这一编译过程同C/C++的编译有些不同。
当C编译器编译生成一个对象的代码时，该代码是为在某一特定硬件平台运行而产生的。
因此，在编译过程中，编译程序通过查表将所有对符号的引用转换为特定的内存偏移量，以保证程序运行。
Java编译器却不将对变量和方法的引用编译为数值引用，也不确定程序执行过程中的内存布局，而是将这些符号引用信息保留在字节码中，由解释器在运行过程中创立内存布局，然后再通过查表来确定一个方法所在的地址。
这样就有效的保证了Java的可移植性和安全性。
运行JVM字节码的工作是由解释器来完成的。
解释执行过程分三部进行：代码的装入、代码的校验和代码的执行。
装入代码的工作由"类装载器"（classloader）完成。
类装载器负责装入运行一个程序需要的所有代码，这也包括程序代码中的类所继承的类和被其调用的类。
当类装载器装入一个类时，该类被放在自己的名字空间中。
除了通过符号引用自己名字空间以外的类，类之间没有其他办法可以影响其他类。
在本台计算机上的所有类都在同一地址空间内，而所有从外部引进的类，都有一个自己独立的名字空间。
这使得本地类通过共享相同的名字空间获得较高的运行效率，同时又保证它们与从外部引进的类不会相互影响。
当装入了运行程序需要的所有类后，解释器便可确定整个可执行程序的内存布局。
解释器为符号引用同特定的地址空间建立对应关系及查询表。
通过在这一阶段确定代码的内存布局，Java很好地解决了由超类改变而使子类崩溃的问题，同时也防止了代码对地址的非法访问。
随后，被装入的代码由字节码校验器进行检查。
校验器可发现操作数栈溢出，非法数据类型转化等多种错误。
通过校验后，代码便开始执行了。
Java字节码的执行有两种方式：
1.即时编译方式：解释器先将字节码编译成机器码，然后再执行该机器码。
2.解释执行方式：解释器通过每次解释并执行一小段代码来完成Java字节码程序的所有操作。
通常采用的是第二种方法。
由于JVM规格描述具有足够的灵活性，这使得将字节码翻译为机器代码的工作
具有较高的效率。
对于那些对运行速度要求较高的应用程序，解释器可将Java字节码即时编译为机器码，从而很好地保证了Java代码的可移植性和高性能。
二.JVM规格描述
JVM的设计目标是提供一个基于抽象规格描述的计算机模型，为解释程序开发人员提很好的灵活性，同时也确保Java代码可在符合该规范的任何系统上运行。
JVM对其实现的某些方面给出了具体的定义，特别是对Java可执行代码，即字节码(Bytecode)的格式给出了明确的规格。
这一规格包括操作码和操作数的语法和数值、标识符的数值表示方式、以及Java类文件中的Java对象、常量缓冲池在JVM的存储映象。
这些定义为JVM解释器开发人员提供了所需的信息和开发环境。
Java的设计者希望给开发人员以随心所欲使用Java的自由。
JVM定义了控制Java代码解释执行和具体实现的五种规格，它们是：
JVM指令系统
JVM寄存器
JVM栈结构
JVM碎片回收堆
JVM存储区
2.1JVM指令系统
JVM指令系统同其他计算机的指令系统极其相似。
Java指令也是由操作码和操作数两部分组成。
操作码为8位二进制数，操作数进紧随在操作码的后面，其长度根据需要而不同。
操作码用于指定一条指令操作的性质（在这里我们采用汇编符号的形式进行说明），如iload表示从存储器中装入一个整数，anewarray表示为一个新数组分配空间，iand表示两个整数的"与"，ret用于流程控制，表示从对某一方法的调用中返回。
当长度大于8位时，操作数被分为两个以上字节存放。
JVM采用了"bigendian"的编码方式来处理这种情况，即高位bits存放在低字节中。
这同Motorola及其他的RISCCPU采用的编码方式是一致的，而与Intel采用的"littleendian"的编码方式即低位bits存放在低位字节的方法不同。
Java指令系统是以Java语言的实现为目的设计的，其中包含了用于调用方法和监视多先程系统的指令。
Java的8位操作码的长度使得JVM最多有256种指令，目前已使用了160多种操作码。
2.2JVM指令系统
所有的CPU均包含用于保存系统状态和处理器所需信息的寄存器组。
如果虚拟机定义较多的寄存器，便可以从中得到更多的信息而不必对栈或内存进行访问，这有利于提高运行速度。
然而，如果虚拟机中的寄存器比实际CPU的寄存器多，在实现虚拟机时就会占用处理器大量的时间来用常规存储器模拟寄存器，这反而会降低虚拟机的效率。
针对这种情况，JVM只设置了4个最为常用的寄存器。
它们是：
pc程序计数器
optop操作数栈顶指针
frame当前执行环境指针
vars指向当前执行环境中第一个局部变量的指针
所有寄存器均为32位。
pc用于记录程序的执行。
optop,frame和vars用于记录指向Java栈区的指针。
2.3JVM栈结构
作为基于栈结构的计算机，Java栈是JVM存储信息的主要方法。
当JVM得到一个Java字节码应用程序后，便为该代码中一个类的每一个方法创建一个栈框架，以保存该方法的状态信息。
每个栈框架包括以下三类信息：
局部变量
执行环境
操作数栈
局部变量用于存储一个类的方法中所用到的局部变量。
vars寄存器指向该变量表中的第一个局部变量。
执行环境用于保存解释器对Java字节码进行解释过程中所需的信息。
它们是：上次调用的方法、局部变量指针和操作数栈的栈顶和栈底指针。
执行环境是一个执行一个方法的控制中心。
例如：如果解释器要执行iadd(整数加法)，首先要从frame寄存器中找到当前执行环境，而后便从执行环境中找到操作数栈，从栈顶弹出两个整数进行加法运算，最后将结果压入栈顶。
操作数栈用于存储运算所需操作数及运算的结果。
2.4JVM碎片回收堆
Java类的实例所需的存储空间是在堆上分配的。
解释器具体承担为类实例分配空间的工作。
解释器在为一个实例分配完存储空间后，便开始记录对该实例所占用的内存区域的使用。
一旦对象使用完毕，便将其回收到堆中。
在Java语言中，除了new语句外没有其他方法为一对象申请和释放内存。
对内存进行释放和回收的工作是由Java运行系统承担的。
这允许Java运行系统的设计者自己决定碎片回收的方法。
在SUN公司开发的Java解释器和HotJava环境中，碎片回收用后台线程的方式来执行。
这不但为运行系统提供了良好的性能，而且使程序设计人员摆脱了自己控制内存使用的风险。
2.5JVM存储区
JVM有两类存储区：常量缓冲池和方法区。
常量缓冲池用于存储类名称、方法和字段名称以及串常量。
方法区则用于存储Java方法的字节码。
对于这两种存储区域具体实现方式在JVM规格中没有明确规定。
这使得Java应用程序的存储布局必须在运行过程中确定，依赖于具体平台的实现方式。
JVM是为Java字节码定义的一种独立于具体平台的规格描述，是Java平 *** 立性的基础。
目前的JVM还存在一些限制和不足，有待于进一步的完善，但无论如何，JVM的思想是成功的。
对比分析：如果把Java原程序想象成我们的C++原程序，Java原程序编译后生成的字节码就相当于C++原程序编译后的80x86的机器码（二进制程序文件），JVM虚拟机相当于80x86计算机系统,Java解释器相当于80x86CPU。
在80x86CPU上运行的是机器码，在Java解释器上运行的是Java字节码。
Java解释器相当于运行Java字节码的“CPU”,但该“CPU”不是通过硬件实现的，而是用软件实现的。
Java解释器实际上就是特定的平台下的一个应用程序。
只要实现了特定平台下的解释器程序，Java字节码就能通过解释器程序在该平台下运行，这是Java跨平台的根本。
当前，并不是在所有的平台下都有相应Java解释器程序，这也是Java并不能在所有的平台下都能运行的原因，它只能在已实现了Java解释器程序的平台下运行。
⑸ java中类装载在什么时候进行
java的类加载后且当使用阶段完成之后，java类就进入了卸载阶段，也就是所谓的释放。
使用阶段包括主动引用和被动引用，主动饮用会引起类的初始化，而被动引用不会引起类的初始化。
一个java类的完整的生命周期会经历加载、连接、初始化、使用、和卸载五个阶段，当然也有在加载或者连接之后没有被初始化就直接被使用的情况，如图所示：
PS：关于类的卸载，在类使用完之后，如果满足下面的情况，类就会被卸载：
该类所有的实例都已经被回收，也就是java堆中不存在该类的任何实例。
加载该类的ClassLoader已经被回收。
该类对应的java.lang.Class对象没有任何地方被引用，无法在任何地方通过反射访问该类的方法。
如果以上三个条件全部满足，jvm就会在方法区垃圾回收的时候对类进行卸载，类的卸载过程其实就是在方法区中清空类信息，java类的整个生命周期就结束了。