类加载机制

- 日理万妓 2022-07-12 07:15 283阅读 0赞

# 类加载器层次是怎么样的 #

1.  JVM预定义的三种类型类加载器：
    
     *  启动（Bootstrap）类加载器：是用本地代码实现的类装入器，它负责将 `<Java_Runtime_Home>/lib`下面的类库加载到内存中（比如`rt.jar`）。由于引导类加载器涉及到虚拟机本地实现细节，开发者无法直接获取到启动类加载器的引用，所以不允许直接通过引用进行操作。
     *  标准扩展（Extension）类加载器：是由 Sun 的 `ExtClassLoader（sun.misc.Launcher$ExtClassLoader）`实现的。它负责将`< Java_Runtime_Home >/lib/ext`或者由系统变量 `java.ext.dir`指定位置中的类库加载到内存中。开发者可以直接使用标准扩展类加载器。
     *  系统（System）类加载器：是由 Sun 的 `AppClassLoader（sun.misc.Launcher$AppClassLoader）`实现的。它负责将系统类路径（`CLASSPATH`）中指定的类库加载到内存中。开发者可以直接使用系统类加载器。
    
    除了以上列举的三种类加载器，还有一种比较特殊的类型 — 线程上下文类加载器。

# 双亲委派模型是什么？有什么好处？ #

某个特定的类加载器在接到加载类的请求时，首先将加载任务委托给父类加载器，依次递归，如果父类加载器可以完成类加载任务，就成功返回；只有父类加载器无法完成此加载任务时，才自己去加载。

委托机制的意义 — 防止内存中出现多份同样的字节码   
比如两个类A和类B都要加载System类：

*  如果不用委托而是自己加载自己的，那么类A就会加载一份System字节码，然后类B又会加载一份System字节码，这样内存中就出现了两份System字节码。
 *  如果使用委托机制，会递归的向父类查找，也就是首选用Bootstrap尝试加载，如果找不到再向下。这里的System就能在Bootstrap中找到然后加载，如果此时类B也要加载System，也从Bootstrap开始，此时Bootstrap发现已经加载过了System那么直接返回内存中的System即可而不需要重新加载，这样内存中就只有一份System的字节码了。

# 当Java虚拟机要加载一个类时，到底派出哪个类加载器去加载呢？ #

*  首先当前线程的类加载器去加载线程中的第一个类（假设为类A）。   
    注：当前线程的类加载器可以通过Thread类的getContextClassLoader()获得，也可以通过setContextClassLoader()自己设置类加载器。
 *  如果类A中引用了类B，Java虚拟机将使用加载类A的类加载器去加载类B。
 *  还可以直接调用`ClassLoader.loadClass()`方法来指定某个类加载器去加载某个类。

# 如果定义自己的符合双亲委派模型的加载器类？ #

继承java.lang.ClassLoader，并重新findClass方法，以指定如何找到并加载class字节流，最早的自定义加载器是通过重载loadClass实现的，为了符合双亲委派模型，一般不建议再重写此方法。

# 获取加载器的方法总结 #

**获得系统类加载器**

![复制代码][copycode.gif]

public class testClassLoader {
        @Test
        public void test(){
            //application class loader
            System.out.println(ClassLoader.getSystemClassLoader());
            //extensions class loader
            System.out.println(ClassLoader.getSystemClassLoader().getParent());
            //bootstrap class loader
            System.out.println(ClassLoader.getSystemClassLoader().getParent().getParent());
        }
    }

![复制代码][copycode.gif]

输出为：

![132044146448948.png][]

可以看出ClassLoader类是由AppClassLoader加载的。他的父亲是ExtClassLoader，ExtClassLoader的父亲无法获取是因为它是用C++实现的。

##  获得指定类的加载器  Lotto.class.getClassLoader(); ##

# 加载器常用方法总结 #

<table style="border-collapse:collapse; border-spacing:0px; max-width:100%; width:847px; margin-bottom:20px; color:rgb(51,51,51); font-family:&quot;Helvetica Neue&quot;,Helvetica,Arial,sans-serif; font-size:14px"> 
 <thead style=""> 
  <tr style=""> 
   <th style="padding:8px; text-align:left; line-height:1.42857; vertical-align:bottom; border-top:0px; border-bottom:2px solid rgb(221,221,221)"> 方法</th> 
   <th style="padding:8px; text-align:left; line-height:1.42857; vertical-align:bottom; border-top:0px; border-bottom:2px solid rgb(221,221,221)"> 说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody style=""> 
  <tr style=""> 
   <td style="padding:8px; line-height:1.42857; vertical-align:top; border-top:1px solid rgb(221,221,221)"> getParent()</td> 
   <td style="padding:8px; line-height:1.42857; vertical-align:top; border-top:1px solid rgb(221,221,221)"> 返回该类加载器的父类加载器</td> 
  </tr> 
  <tr style=""> 
   <td style="padding:8px; line-height:1.42857; vertical-align:top; border-top:1px solid rgb(221,221,221)"> loadClass(String name)</td> 
   <td style="padding:8px; line-height:1.42857; vertical-align:top; border-top:1px solid rgb(221,221,221)"> 加载名称为name的类，返回结果是一个<code style="font-family:Menlo,Monaco,Consolas,&quot;Courier New&quot;,monospace; font-size:12.6px; padding:2px 4px; color:rgb(199,37,78); background-color:rgb(249,242,244); white-space:nowrap">java.lang.Class</code>实例</td> 
  </tr> 
  <tr style=""> 
   <td style="padding:8px; line-height:1.42857; vertical-align:top; border-top:1px solid rgb(221,221,221)"> findClass(String name)</td> 
   <td style="padding:8px; line-height:1.42857; vertical-align:top; border-top:1px solid rgb(221,221,221)"> 查找名称为name的类，返回结果是一个<code style="font-family:Menlo,Monaco,Consolas,&quot;Courier New&quot;,monospace; font-size:12.6px; padding:2px 4px; color:rgb(199,37,78); background-color:rgb(249,242,244); white-space:nowrap">java.lang.Class</code>实例</td> 
  </tr> 
  <tr style=""> 
   <td style="padding:8px; line-height:1.42857; vertical-align:top; border-top:1px solid rgb(221,221,221)"> findLoadedClass(String name)</td> 
   <td style="padding:8px; line-height:1.42857; vertical-align:top; border-top:1px solid rgb(221,221,221)"> 查找名称为name的已经被加载的类，返回结果是一个<code style="font-family:Menlo,Monaco,Consolas,&quot;Courier New&quot;,monospace; font-size:12.6px; padding:2px 4px; color:rgb(199,37,78); background-color:rgb(249,242,244); white-space:nowrap">java.lang.Class</code>实例</td> 
  </tr> 
  <tr style=""> 
   <td style="padding:8px; line-height:1.42857; vertical-align:top; border-top:1px solid rgb(221,221,221)"> defineClass(String name, byte[] b, int off, int len)</td> 
   <td style="padding:8px; line-height:1.42857; vertical-align:top; border-top:1px solid rgb(221,221,221)"> 把字节数组b中的内容转换为一个<code style="font-family:Menlo,Monaco,Consolas,&quot;Courier New&quot;,monospace; font-size:12.6px; padding:2px 4px; color:rgb(199,37,78); background-color:rgb(249,242,244); white-space:nowrap">java.lang.Class</code>实例，该方法是final的</td> 
  </tr> 
  <tr style=""> 
   <td style="padding:8px; line-height:1.42857; vertical-align:top; border-top:1px solid rgb(221,221,221)"> resolveClass(Class&lt;?&gt; c)</td> 
   <td style="padding:8px; line-height:1.42857; vertical-align:top; border-top:1px solid rgb(221,221,221)"> 链接指定的class</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

一般来说，如果需要实现自己的类加载器，只需要实现`findClass`方法即可，`loadClass`封装了下面提到的委托机制。

[copycode.gif]: /images/20220711/e472bfbcbeed4e25aa88031e8edf39db.png
[132044146448948.png]: /images/20220711/fc88377ec35d495ca3126c145307fa53.png