类文件结构
平台无关性
Java虚拟机上不是只运行Java，如今的Kotlin、JPython、Scala也都是运行在Java虚拟机上的。可以实现无关性的原因是虚拟机和Class文件的关联，而不是特定的Java代码。
文件结构
1）Class文件是按照一组8个字节为基础单位的二进制流（按照8个字节方式进行存储）
2）Class文件采用类似于C语言的伪结构来存储数据，只有“无符号数”和“表”两种数据类型。
a)无符号数：基本数据类型，使用u1、u2、u4、u8(数字代表不同字节)，可以用来描述值
b)表：由多个无符号数或其他表作为数据项构成的复合数据类型。
3）魔数：使用魔数进行身份识别，开头四个字节为0Xcafebabe（表示为Class文件）。紧接着的4个魔数代表Class文件的版本号。
4）常量池：是Class文件中第一个出现的表类型数据项目。主要存储字面量和无符号引用。常量池中每一个常量都是一个表。
5）访问标志：用于识别一些类或者接口层次的访问信息，如Class是类、接口、定义是否为public等。
6）类索引：类索引和父类索引、接口索引集合是一组u2类型的数据集合。由这些确定该类型的继承关系。
7）字段表：描述接口或者类中声明的变量。
8）方法表集合：包括访问标志、名称索引、描述索引、属性表集合项
字节码指令
虚拟机的指令由一个字节长度的，代表某种特定操作含义的数字，和跟随其后的零至多个代表此操作所需的参数构成。
1）操作码长度最多不超过256条。
2）放弃了编译后代码的操作长度对齐，损失了一些性能，可以节省大量的填充和间隔符号。
类加载机制
类的加载、连接和初始化过程都是在程序运行期间完成的，为Java应用提供了极高的扩展性和灵活性。
类加载时机
一个类型从被加载到虚拟机内存开始，到卸载出内存之外，生命周期会经历“加载（在类初始化的时候）、验证、准备、解析、初始化、使用、卸载”七个步骤。
类加载过程
加载
1）通过一个类的全限定名来获取定义此类的二进制字节流（可以从各个地方获取）
2）将字节流所代表的静态存储结构转化为方法区的运行时数据结构
3）在内存中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，作为方法区这个类的数据访问入口
验证
确保Class文件的字节流中包含的信息符合约束规范，代码运行后不会损害虚拟机自身的安全。【从代码量和耗费的执行性能的角度，验证阶段的工作量在虚拟机的类加载过程中占了相当大的比重】
1）文件格式验证
验证字节流是否符合Class文件格式的规范
2）元数据验证
对字节码描述的信息进行语义分析，确保符合要求
3）字节码验证
通过数据流分析和控制流分析，确定程序的语义是合法的、符合逻辑的。【耗费时间多，优化后尽可能把更多的校验措施挪动到Javac编译器里进行】
4）符号引用验证
对类自身以外的各种类信息进行匹配性校验。
验证阶段不是必要的阶段，如果程序已被反复使用验证过，生产环境的实施可以考虑使用Xverify:none参数来关闭大部分的类验证措施，以缩短虚拟机类加载的时间。
准备
正式为类中定义的变量（静态变量，注不包括实例变量）分配内存并设置类变量初始值的阶段。
进行内存分配的仅包括类的实例变量，不包括实例变量，实例变量将会在对象实例化时随着对象一起分配在Java堆中。
解析
Java虚拟机将常量池内的符号引用（一组符号来描述所引用的目标）替换为直接引用（直接指向目标的指针）的过程。
初始化
1）根据程序编码制定的主观计划去初始化类变量和其他资源。初始化阶段就是执行类构造器
类加载器
让程序自己去获取所需的类，实现这个动作的代码为“类加载器”。【通过一个类的全限定名来获取描述该类的二进制字节流】
1）不同类加载器加载的类，尽管加载的类相同，也是不相等的（比对在同一个类加载器中加载出来的才有意义）。
启动类加载器：
1）负责加载存放在HOME\lib下的目录，或者特定的存放目录，把虚拟机能够识别的类库加载到虚拟机的内存中，启动类加载器无法被Java程序直接引用。使用C++语言实现。
扩展类加载器：
1）负责加载HOME\lib\ext目录，或者被java.ext.dirs系统变量所指定的路径中的所有类库。扩展类加载器是由Java代码实现的，是Java系统类库的扩展机制，可以直接在程序中使用扩展类加载器来加载Class文件。
应用程序类加载器：
1）负责加载用户类路径上所有的类库，开发者同样可以直接在代码中使用这个类加载器。
自定义类加载器
可以加入自定义的类加载器进行扩展，如增加除磁盘位置之外的Class文件来源等。
双亲委派模型
双亲委派模型要求除了顶层的启动类加载器外，其余的类加载器都应该有自己的父类加载器。（不是强制约束，是Java设计者们推荐给开发者的一种类加载器的最佳实践）
类加载器收到类加载的请求，首先不会自己尝试去加载这个类，而是把这个请求委派给父类加载器去完,n成。当父类加载器反馈自己无法完成这个加载请求时，子类加载器才会尝试自己去完成加载。
这样类加载就具有了优先级的层次关系，都优先寻找父类进行加载，因此Object类在程序的各类加载环境中都能保证是同一个类。【不同类加载器加载出来的东西是不同的】
破坏双亲委派模型
1）在JDK1.2之前存在的代码无引入双亲委派模型，引导用户编写类加载逻辑的时候尽可能重写这个方法
2）使用线程上下文类加载器，实际打通了双亲委派模型的层次结构来逆向使用类加载器。
3）代码热替换、热部署带来的破坏。热部署的类加载器不再使用双亲委派模型推荐的树状结构，而是进一步发展为更加复杂的网状结构。