Java虚拟机探究第2讲：类加载器ClassLoader

爱被打了一巴掌 2021-09-07 09:22 249阅读 0赞

### 1、类加载器ClassLoader ###

**类加载器**

作用：加载Class文件

我们先来看看一个类加载到 JVM 的一个基本结构：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTYyOTI4NQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
类是模板，对象是具体的，通过new来实例化对象。car1，car2，car3，名字在栈里面，真正的实例，具体的数据在堆里面，栈只是引用地址。

在如下几种情况下，Java虚拟机将结束生命周期：

1.  执行了System.exit()方法
2.  程序正常执行结束
3.  程序在执行过程中遇到了异常或者错误而异常终止
4.  由于操作系统出现错误而导致Java虚拟机进行终止

**类的加载、连接与初始化**

在Java代码中，Class的加载、连接与初始化过程都是在程序运行期间完成的。Runtime！

*  加载： 查找并加载类的二进制数据
 *  连接
    
     *  验证：确保被加载的类的正确性
     *  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  
        在编译的时候一个每个java类都会被编译成一个class文件，但在编译的时候虚拟 机并不知道 所引用类的地址，多以就用符号引用来代替，而在这个解析阶段就是为了把这个符号引用转化 成为真正的地址的阶段。
     *  初始化：为类的静态变量赋予正确的初始值

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NTYyOTI4NQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
从代码来理解：

class Test{ 
    public static int a = 1;
    }
    //我们程序中给定的是 public static int a = 1;
    //但是在加载过程中的步骤如下：
    
    1. 加载阶段
    编译文件为 .class文件，然后通过类加载，加载到JVM
    
    2. 连接阶段
    第一步（验证）：确保Class类文件没问题
    第二步（准备）：先初始化为 a=0。（因为你int类型的初始值为0）
    第三步（解析）：将引用转换为直接引用
    
    3. 初始化阶段：
    通过此解析阶段，把1赋值为变量a

**类的加载**

下面是对于加载过程最为官方的描述。

加载阶段是类加载过程的第一个阶段。在这个阶段，JVM 的主要目的是将字节码从各个位置（网络、磁盘等）转化为二进制字节流加载到内存中，接着会为这个类在 JVM 的方法区创建一个对应的 Class 对象，这个 Class 对象就是这个类各种数据的访问入口。

其实加载阶段用一句话来说就是：把代码数据加载到内存中。这个过程对于我们解答这道问题没有直接的关系，但这是类加载机制的一个过程，所以必须要提一下。

**类加载器的分类**

*  Bootstrap ClassLoader 启动类加载器
 *  Extention ClassLoader 标准扩展类加载器
 *  Application ClassLoader 应用类加载器
 *  User ClassLoader 用户自定义类加载器

### **2、双亲委派机制** ###

先看一段代码

package java.lang;
    
    public class String { 
        //双亲委派机制：为了保证安全
        //1.APP-->EXC-->BOOT(最终执行)
        //BOOT
        //EXC
        //APP
        public String toString(){ 
            return "hello";
        }
    
        public static void main(String[] args) { 
            String s = new String();
            s.toString();
        }
    }

idea报了一个错误：  
![在这里插入图片描述][20210416170002863.png]  
这是因为，在运行一个类之前，首先会在应用程序加载器(APP)中找，如果APP中有这个类，继续向上在扩展类加载器EXC中找，然后再向上，在启动类( 根 )加载器BOOT中找。如果在BOOT中有这个类的话，最终执行的就是根加载器中的。如果BOOT中没有的话，就会倒找往回找。

**过程总结**

1.  类加载器收到类加载的请求
2.  将这个请求向上委托给父类加载器去完成，一直向上委托，直到启动类加载器
3.  启动类加载器检查是否能够加载当前这个类，能加载就结束，使用当前的加载器，否则，抛出异常，一层一层向下，通知子加载器进行加载
4.  重复步骤3

关于**双亲委派机制**的博客：

[你确定你真的理解“双亲委派“了吗？！][Link 1]

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[20210416170002863.png]: /images/20210724/54de6254a06c41fdb32ed11abc575854.png
[Link 1]: https://hollis.blog.csdn.net/article/details/112462198?utm_medium=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2%7Edefault%7EBlogCommendFromMachineLearnPai2%7Edefault-11.control&dist_request_id=1329188.24840.16179780332075587&depth_1-utm_source=distribute.pc_relevant.none-task-blog-2%7Edefault%7EBlogCommendFromMachineLearnPai2%7Edefault-11.control