从JVM分析Java的类的加载和卸载机制

类的加载
　　类的加载指的是将类的.class文件中的二进制数据读入到内存中，将其放在运行时数据区的方法区内，然后在堆区创建一个java.lang.Class对象，用来封装类在方法区内的数据结构。

　　加载.class文件的方式：

　　1.从本地系统中直接加载

　　2.通过网络下载.class文件

　　3.从zip，jar等归档文件中加载.class文件

　　4.从专有数据库中提取.class文件

　　5.将Java源文件动态编译为.class文件

　　类的加载的最终产品是位于堆区中的Class对象。

　　Class对象封装了类在方法区内的数据结构，并且向Java程序员提供了访问方法区内的数据结构的接口。

类加载器
　　加载器有两种类型：

　　1.Java虚拟器自带的加载器

      　　根类加载器(Bootstrap)

      　　扩展类加载器(Extension)

      　　系统类加载器或称应用加载器(System)

　　后两种加载器是Java实现的，根类加载器是C++写的，程序员无法在Java代码中获得该类。

　　2.用户自定义的类加载器

      　　java.lang.ClassLoader的子类

      　　用户可以定制类的加载方式 

　　类加载器并不需要等到某个类被首次主动使用时再加载它。

　　JVM规范允许类加载器在预料某个类将要被使用时就预先加载它，如果在预先加载的过程中遇到了.class文件缺失或存在错误，类加载器必须在程序首次主动使用该类时才报告错误(LinkageError)。如果这个类一直没有被程序主动使用，那么类加载器就不会报告错误。

类的卸载机制
类的生命周期
　　当Sample类被加载、连接和初始化后，它的生命周期就开始了。

　　当代表Sample类的Class对象不再被引用，即不可触及时，Class对象就会结束生命周期，Sample类在方法区内的数据也会被卸载，从而结束Sample类的生命周期。

　　由此可见，一个类何时结束生命周期，取决于代表它的Class对象何时结束生命周期。

引用关系
　　加载器和Class对象：

　　在类加载器的内部实现中，用一个Java集合来存放所加载类的引用。

　　另一方面，一个Class对象总是会引用它的类加载器。调用Class对象的getClassLoader()方法，就能获得它的类加载器。

　　由此可见，Class实例和加载它的加载器之间为双向关联关系。

　　类、类的Class对象、类的实例对象：

　　一个类的实例总是引用代表这个类的Class对象。

　　在Object类中定义了getClass()方法，这个方法返回代表对象所属类的Class对象的引用。

　　此外，所有的Java类都有一个静态属性class，它引用代表这个类的Class对象。

 

类的卸载
　　由Java虚拟机自带的类加载器所加载的类，在虚拟机的生命周期中，始终不会被卸载。

　　前面介绍过，Java虚拟机自带的类加载器包括根类加载器、扩展类加载器和系统类加载器。

　　Java虚拟机本身会始终引用这些类加载器，而这些类加载器则会始终引用它们所加载的类的Class对象，因此这些Class对象始终是可触及的。

　　由用户自定义的类加载器加载的类是可以被卸载的。

具体例子

loader1变量和obj变量间接应用代表Sample类的Class对象，而objClass变量则直接引用它。

　　如果程序运行过程中，将上图左侧三个引用变量都置为null，此时Sample对象结束生命周期，MyClassLoader对象结束生命周期，代表Sample类的Class对象也结束生命周期，Sample类在方法区内的二进制数据被卸载。

　　当再次有需要时，会检查Sample类的Class对象是否存在，如果存在会直接使用，不再重新加载；如果不存在Sample类会被重新加载，在Java虚拟机的堆区会生成一个新的代表Sample类的Class实例(可以通过哈希码查看是否是同一个实例)。