目录
类文件结构
Class类文件的结构
字节码指令简介
虚拟机类加载机制
类加载的时机
类加载器
类文件结构
Java曾有一个宣传口号："一次编写，到处运行"，字节码是构成平台无关性的基石。
Class类文件的结构
Java 类文件的结构如下：
1. 魔数（Magic Number）：4 个字节，用于标识该文件是否为 Java 类文件，其值为 0xCAFEBABE。
2. 版本号（Version）：2 个字节，分别表示 Java 类文件的版本号，其中第一个字节表示主版本号，第二个字节表示次版本号。
3. 常量池（Constant Pool）：变长的表，用于存放编译期间生成的各种字面量和符号引用，包括类、方法和字段等的符号引用。
4. 访问标志（Access Flags）：2 个字节，用于表示该类的访问标志，包括 public、final、abstract 等。
5. 类索引、父类索引与接口索引集合（This Class、Super Class and Interfaces）：3 个字节，分别表示该类、父类和实现的接口的索引。
6. 字段表集合（Fields）：变长的表，用于描述该类或接口声明的变量。
7. 方法表集合（Methods）：变长的表，用于描述该类或接口声明的方法。
8. 属性表集合（Attributes）：变长的表，用于描述该类或接口的附加信息，例如源文件名、注解等。
字节码指令简介
Java 字节码指令是一组基于栈的指令集，用于描述 Java 程序的操作。它是 Java 语言的中间表示形式，可以被 Java 虚拟机（JVM）解释执行。
Java 字节码指令可以分为以下几类：
1. 加载和存储指令：用于将数据从内存中加载到栈中或将栈中的数据存储到内存中。比如：aload是将一个引用类型从局部变量表加载到栈中，astore是将一个引用类型从栈中存储到局部变量表中。
2. 运算指令：用于对栈中的数据进行算术、逻辑和位运算等操作。比如：iadd是将栈顶的两个 int 类型数据相加，并将结果压入栈中。
3. 类型转换指令：用于将一个数据类型转换为另一个数据类型。
4. 控制转移指令：用于控制程序的执行流程，包括跳转、条件分支和异常处理等。比如：if_icmpne是假如栈顶的两个 int 类型数据不相等，则跳转到指定位置。
5. 方法调用和返回指令：用于调用方法和返回方法的结果。比如：invokevirtual是调用实例方法；invokestatic是调用静态方法。
6. 对象创建和操作指令：用于创建对象、调用对象方法和操作对象属性等。比如：new：创建一个新的对象；getfield是获取对象的字段值；putfield是设置对象的字段值。
源码:
void onlyMe(Foo f) {
sychronized(f) {
doSomething();
}
}字节码：
Method void onlyMe(Foo)
0 aload_1 //将对象f入栈
1 dup //复制栈顶元素（即f的引用）
2 astore_2 //将栈顶元素存储到局部变量表Slot 2中
3 monitorenter //以栈顶元素（即f）作为锁，开始同步
4 aload_0 //将局部变量Slot 0（即this指针）的元素入栈
5 invokevirtual #5 //调用doSomething()方法
8 aload_2 //将局部变量Slow 2的元素（即f）入栈
9 monitorexit //退出同步
10 goto 18 //方法正常结束，跳转到18返回
13 astore_3 //从这步开始是异常路径，见下面异常表的Taget 13
14 aload_2 //将局部变量Slow 2的元素（即f）入栈
15 monitorexit //退出同步
16 aload_3 //将局部变量Slow 3的元素（即异常对象）入栈
17 athrow //把异常对象重新抛出给onlyMe()方法的调用者
18 return //方法正常返回
Exception table:
FromTo Target Type
4 10 13 any
13 16 13 any虚拟机类加载机制
虚拟机把描述类的数据从Class文件加载到内存，并对数据进行校验、转换解析和初始化，最终形成可以被虚拟机直接使用的Java类型，这就是虚拟机的类加载机制。
类加载的时机
1. 加载阶段（Loading）：将类的字节码文件加载到内存中，并创建一个对应的 Class 对象。
2. 验证阶段（Verification）：验证字节码文件的格式是否符合 Java 虚拟机规范。
3. 准备阶段（Preparation）：为类的静态变量分配内存，并设置默认值。
4. 解析阶段（Resolution）：将符号引用解析成直接引用。
5. 初始化阶段（Initialization）：执行类的初始化代码，包括静态变量的赋值和静态代码块的执行等。
什么时候会触发加载呢？
Java 类的加载阶段是在 Java 程序运行时动态加载的，具体的加载时机为：
1. 当程序创建一个类的实例时，需要先加载该类的字节码文件，并创建对应的 Class 对象。
2. 当程序访问一个类的静态变量或静态方法时，需要先加载该类的字节码文件，并创建对应的 Class 对象。
3. 当初始化一个类的时候，如果发现其父类还没有进行过初始化，则需要先触发其父类的初始化。
4. 当程序使用反射机制访问一个类时，需要先加载该类的字节码文件，并创建对应的 Class 对象。
5. 当程序启动时，需要加载程序的主类，并创建对应的 Class 对象。
类加载器
Java 类加载器是 Java 虚拟机（JVM）的一部分，负责将类的字节码文件加载到内存中，并创建对应的 Class 对象。Java 类加载器可以根据不同的加载策略和优先级，将类的字节码文件从不同的来源加载到内存中。
Java 类加载器可以分为以下几种类型：
1. 启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）：负责加载 Java 核心类库，如 java.lang 包中的类。启动类加载器是由 JVM 实现的，不是 Java 类，因此无法在程序中直接使用。
2. 扩展类加载器（Extension ClassLoader）：负责加载 Java 扩展类库，如 java.ext 包中的类。
3. 应用程序类加载器（Application ClassLoader）：也称为系统类加载器（System ClassLoader），负责加载应用程序中的类。
4. 自定义类加载器（Custom ClassLoader）：可以根据需要自定义类加载器，实现自己的加载策略和优先级。自定义类加载器需要继承 java.lang.ClassLoader 类，并实现 findClass() 方法。
类加载器双亲委派模型
Java 类加载器采用双亲委派模型（Delegation Model），即当一个类需要被加载时，首先将该任务委派给父类加载器，只有当父类加载器无法加载该类时，才由当前类加载器自己来加载。这种委派模型可以保证类的唯一性和安全性，避免了同一类被多个类加载器重复加载的问题。
