Java类加载机制

客官°小女子只卖身不卖艺 2022-10-10 01:40 251阅读 0赞

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类加载，类加载器将编译好的class文件以字节码的形式加载到运行内存的元数据区（java7及以前是方法区），并且在堆内创建Class类型的对象，来描述class文件的内容。

程序可以通过class对象来调用类的属性，方法等功能。

类加载来源：文件、远程服务、Jar包等字节流。

每个Class都有一个ClassLoader，来标识class是由哪个ClassLoader加载的

# 类加载过程 #

延迟加载，不是一次性加载全部需要的类，而是按需加载，程序在运行过程中会逐步遇到需要的类，需要时使用ClassLoader加载，加载后就保存起来，不需要重新加载

类加载过程如下：

1.  加载，类加载器获得class文件的二进制字节流，转化为方法区的数据结构，在堆中生成代表这个类的Class对象，提供对方法区数据的访问方式
2.  链接

- 验证，验证被加载的类的正确性，可配置关闭。
    - 准备，为静态变量分配内存，但不赋值
    - 解析，类中对常量池的符号引用转为直接引用

1.  初始化，对类的静态变量，静态代码块执行初始化操作  
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# 加载器分类 #

BootstrapClassLoader，根类加载器，负责加载JDK核心类，也就是Java\_home/lib下的类，也就是rt.jar

ExtensionClassLoader，扩展类加载器，负责加载Java ext扩展下的类，也可以是参数java.ext.dirs参数指定的目录下的类

AppClassLoader，面向应用的类加载器，加载应用classpath下的类，以及java.class.path参数指定的目录下的类

CustomClassLoader，用户自定义ClassLoader，从用户自定义的位置加载类

URLClassLoader，是ClassLoader的一个实现，ExtensionClassLoader和AppClassLoader都是使用URLClassLoader实现

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# 加载机制 #

**双亲委派机制**

parent具有更高的加载优先级，类加载机制加载类时，先不尝试加载，先请求父类加载器加载，父加载器再请求他的父类加载器，在父类加载器加载不了时，子类加载器才加载，扫描对应的classpath。

为什么双亲委派？  
提高性能，避免重复加载类，parent类加载器加载的类在子类加载器之间共享  
更加安全，防止对核心类库的覆盖

**线程ContextClassLoader**

需要显式的使用，否则在线程中调用Class.forName()，不会自动使用ContextClassLoader。

Thread.currentThread().getContextClassLoader()

ContextClassLoader实现了跨线程共享类，默认情况下，ContextClassLoader自动继承于父线程，多个子线程之间共享同一个ClassLoader，这样一个线程加载的类在另一个线程也可以使用，因为使用的一个ClassLoader，这样就实现了跨线程共享类。

同样，可以指定线程使用不同的ContextClassLoader来实现线程之间或者线程池之间的类隔离。

**SPI类加载**

SPI，Service Provider Interface面向接口编程。

SPI类加载，一个类使用类加载器A来加载，那么这个类的依赖也由A来加载，对于SPI接口，接口再核心库rt.jar，实现往往在用户的ClassPath中，BootstrapClassLoader就加载不到，如JDBC，JNDI实现。这时候就需要使用线程的ContextClassLoader来加载，打破双薪委派机制。

**热加载热部署**

以tomcat为例，tomcat架构参考tomcat

tomcat热加载，销毁当前的context，重新创建类加载器，加载类，重新创建context

热部署，Host监控目录下的所有应用，如果应用被删除就销毁对应的Context，如果有新的应用加入就部署新加入应用

（完 ^\_^）

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