java类加载机制ClassLoader与双亲委托

梦里梦外; 2022-03-02 15:24 219阅读 0赞

Java程序不是一个可执行程序，而是由许多独立的类文件组成的，每一个文件对应一个java类，并且运行时这些类文件不是全部装入内存的，而是根据程序得需要逐渐载入，ClassLoader就是类加载器，作用是将.class文件装载到jvm中。ClassLoader是JVM实现得一部分，当虚拟机运行时加载java核心得API。

### 一.java类的装载方式 ###

1.隐式装载：程序运行过程中遇到new方式生成的对象时，隐式调用类装载器加载对应的类到jvm中

2.显示装载：通过class.forname()方法，显示装载需要的类

### 二.类装载器分类介绍 ###

1.Bootstrap ClassLoader:最顶层的加载类，主要加载核心类库

%JRE\_HOME%\\lib下的rt.jar、resources.jar、charsets.jar和class等；

2.Extention ClassLoader:扩展的类加载器，主要加载%JRE\_HOME%\\lib\\ext下的jar包和class文件；

3.Appclass Loader：也称为SystemAppClass，加载当前应用的classpath的所有类；

BootStrap loader加载完ExtClassLoader后就会加载AppClassLoader，并且将AppClassLoader的父类加载器指定为

ExtClassLoader

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### 三.测试代码 ###

public class ClassLoaderTest{
        public static void main(String args[]){
            System.out.println(ClassLoaderTest.class.getClassLoader());
            ClassLoader load = ClassLoaderTest.class.getClassLoader();
            ClassLoader load1 = load.getParent();
            System.out.println(load1);
            ClassLoader load2 = load1.getParent();
            System.out.println(load2);
        }
    }

输出：

sun.misc.Launcher$AppClassLoader@73d16e93
    sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@15db9742
    null

说明了ClassLoaderTest是通过AppClassLoader加载的，AppClassLoader的父加载器是ExtClassLoader

但是ExtClassLoader的父加载器是空的是因为BootstrapLoader是由C++写的，在java的观点上，逻辑上并不存在BootstrapLoader的类实体，所以输出内容为null；

### 四.双亲委托 ###

JVM加载一个class的时候会先查看这个类是否加载过，如果没有加载过则通过父加载器，然后递归下去知道BootstrapLoader如果Bootstraploader找到了就直接返回，如果没有找到则一级一级的返回，最后到达自身取查找这些对象，这种机制叫做双亲委托。

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使用这种机制的好处是可以避免重复加载，如果父加载器已经加载了该类的时候就没有必要子加载器重新加载

另一方面也考虑到了安全因素，如果不使用委托模式，就可以随时使用定义的String来动态代替java核心api中定义的类，这样存在非常大的安全隐患，父类委托方式可以避免这种情况，因为String已经在启动时被加载，所以用户自定义类是无法加载一个自定义的ClassLoader。

protected synchronized Class loadClass(String name ,boolean reslove)
    throws ClassNotFoundException
    {
    //首先检查该name制定的class是否有被加载
    Class c = findLoadedClass(name);
    if(c == null){
    try{
    if(parent != null){
    //如果parent不为null，则调用parent的loadClass进行加载
    c = parent.loadClass(name,false);
    }else{
    //parent为null则调用BootstarpClassLoader进行加载
    c = findBootstrapClass0(name);
    }
    }catch(ClassNotFoundException e){
    //如果仍无法加载成功，则调用自身的findClass进行加载
    c = findClass(name);
    }
    }
    if(resolve){
    resloeClass(c);
    }
    return c;
    }

### 五.一些重要的方法 ###

1.loadClass方法

ClassLoader.loadClass()是ClassLoader的入口点,定义如下：

calss loadClass(String name,boolean reslove)

name是指JVM需要的类的名称，如java.lang.Object，relove参数告诉方法是否需要解析类，在准备执行类之前，需要考虑类解析，（如果JVM找到该类的超类则不需要解析）

2.defineClass方法

defineClass方法接受由原始字节组成的数组，并把它转换成class对象，原始数组包含如从文件按系统或网络装入的数据，defineClass管理JVM的许多复杂的实现层面，因为defineClass方法被标记成final的所以不能覆盖它

3.findSystemClass方法

findSystemClass方法从本地文件系统装入文件，他在本地文件系统中寻找类文件，如果存在，就使用defineClass原始字节转换成Class对象，以将该文件转换成类，

4.resolveClass方法

自己编写loadClass的时候可以调用resolveClass

5.findLoadedClass方法

findLoadedClass充当一个缓存：当请求loadClass装入类时，它调用该方法来查看ClassLoader是否已经装入这个类，这样可以避免重新装入已经存在的类造成麻烦

6.findClass方法

loadClass默认实现调用这个新方法，findClass的用途包含ClassLoader的所有特殊代码，而无需复制其他代码

7.forName方法

class类中有一个静态方法forName，这个方法和ClassLoader中的LoadClass方法目的一样 都是用来加载class的

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参考文章:[https://www.jianshu.com/p/1f5baa2947d2][https_www.jianshu.com_p_1f5baa2947d2]

参考书：《JAVA程序员面试宝典》

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