在Java中，类加载器通过以下步骤找到和加载类文件：

1. 加载（Loading）:

• 当程序引用一个类时，如果该类还没有被加载到JVM中，类加载器就会被调用来加载该类。

• 类加载器首先检查这个类是否已经被加载。如果没有，它将按照指定的搜索路径寻找对应的.class文件。

• 对于Bootstrap类加载器，它主要负责加载$JAVA_HOME/jre/lib目录下或者由-Xbootclasspath参数指定的路径中的核心类库。

• Extension类加载器加载$JAVA_HOME/jre/lib/ext目录下或由系统属性java.ext.dirs指定位置的类库。

• System/Application类加载器加载环境变量CLASSPATH或系统属性java.class.path指定的路径、类路径参数(-cp/-classpath)以及应用程序的类路径下的类。

2. 链接（Linking）:

• 验证（Verification）: 确保加载的类符合JVM规范，不会危害到运行时环境。

• 准备（Preparation）: JVM为类变量分配内存，并设置默认初始值。

• 解析（Resolution）: 将类中的符号引用转换成直接引用。

3. 初始化（Initialization）:

• 在类被第一次使用时，比如创建实例、调用类的静态方法、使用类或接口的静态字段时（不包括定义常量的那种静态字段），JVM负责初始化类。

• 初始化涉及执行类初始化器，即运行类中的静态初始化块和静态字段的赋值操作。

提醒：这个过程是按需加载，即当需要使用某个类时，JVM才会加载它，而不是一开始就加载所有的类。这种方式可以减少资源消耗，提高性能。

双亲委派模型（Parent Delegation Model）:

在上述过程中，Java采用双亲委派模型来加载类。这意味着：

• 当一个类加载器尝试加载某个类时，它首先会代理给其父类加载器进行加载。

• 如果父类加载器无法完成这个任务（它并没有找到对应的类），子类加载器才会尝试自己加载这个类。

• 这个过程从Bootstrap类加载器开始，然后是Extension类加载器，最后是System/Application类加载器。

这种模型可以保护Java核心库的类不被用户自定义的类所替代，有助于保证Java平台的安全性。同时，它也避免了类的多次加载，因为一旦类被加载，它就会在加载器的缓存中。

例子：

假设我们有一个名为 com.example.MyClass 的类，并且它不是 Java 标准库的一部分，而是用户定义的，并打包在 myclasses.jar 文件中。

当你的应用程序运行并第一次引用 MyClass 时，以下是会发生的事情：

1. 系统类加载器会收到一个请求来加载 MyClass。

2. 遵循委派模型，系统类加载器首先会委派给扩展类加载器，扩展类加载器又会委派给启动类加载器。

3. 启动类加载器会搜索 JVM 核心库，但不会找到 MyClass，因为它不是核心库的一部分，于是返回并告诉扩展类加载器未找到该类。

4. 扩展类加载器也不能在其搜索范围内找到 MyClass，同样返回并告知系统类加载器。

5. 系统类加载器最后会在用户的类路径（假设 myclasses.jar 已经添加到了类路径中）查找 MyClass.class 文件。

6. 系统类加载器找到并加载 MyClass，然后进行链接和初始化。

7. MyClass 现在可用于应用程序。

通过这个过程，Java 能够动态地加载类，并确保了类加载器的层级关系，防止了用户代码替换核心库中的类。

本篇文章来源于微信公众号: 互联网面试小帮手