空无：ClassLoader 中除了“双亲委派”，这些细节更应该了解

以你之姓@ 2022-11-19 05:24 11阅读 0赞

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提到 ClassLoader，最先想到的一定是“双亲委派”了，加载类时优先使用父类加载器(parent classloader)，不过除了这个委托模型之外，还有很多细节值得研究

加载时机

除了显示调用 ClassLoader.loadClass 进行加载 Class 之外，JVM 在下面的5种场景下，也会执行加载 Class 的操作(由 JVM 调用 ClassLoader.loadClassInternal)

使用 new 关键字实例化对象的时候、读取或设置一个类的静态字段(被final修饰、已在编译期把结果放入常量池的静态字段除外)的时候，以及调用一个类的静态方法的时候。

使用 java.lang.reflect 包的方法对类进行反射调用的时候，如果类没有进行过初始化，则需要先触发其初始化。

当初始化一个类的时候，如果发现其父类还没有进行过初始化，则需要先触发其父类的初始化。

当虚拟机启动时，用户需要指定一个要执行的主类(包含 main()方法的那个类)，虚拟机会先初始化这个主类。

当使用 JDK 1.7 的动态语言支持时，如果一个 java.lang.invoke.MethodHandle 实例最后的解析结果 REF\_getStatic、REF\_putStatic、REF\_invokeStatic 的方法句柄，并且这个方法句柄所对应的类没有进行过初始化，则需要先触发其初始化。

以上几种加载时机，统称为主动引用的方式;除此之外，其他引用类的方式都不会被触发 Class 的加载

比如下面这种情况，就不属于主动引用，不会进行类的加载

public class NotInitialization \{

public static void main(String\[\] args) \{

//根据场景1，读取的是常量，不会造成类的初始化

System.out.println(ConstClass.HELLOWORLD);

class ConstClass\{

static final String HELLOWORLD = “hello world”;

static \{

System.out.println(“ConstClass init!”);

复制代码

Class.forName

通过 Class.forName 的形式，可以进行进行类的加载，不过这里使用的是调用者(caller)的类加载器，也就是发起Class.forName 方法调用的类的类加载器

public static Class forName(String className)

throws ClassNotFoundException \{

//获取caller Class

Class caller = Reflection.getCallerClass();

return forName0(className, true, ClassLoader.getClassLoader(caller), caller);

复制代码

类加载器 的“传递性”

首先说一下两个概念，定义加载器(defining loader) 和 初始加载器(initiating loader)

现有一个 ClassLoader A，如果通过A直接定义(而不是在A内委托 parent classLoader 加载)了一个 Class X，那么称 ClassLoader A 是 Class X 的定义加载器，也称 ClassLoader A定义了 Class X

当一个 ClassLoader 委托 parent classLoader 进行加载某类(loadClass)，那么此时 loadClass 的 classLoader 和实际上 defineClass 的 parent classLoader 其实并不是同一个

现有一个 ClassLoader B，通过 ClassLoader B 的 loadClass 方法加载 Class Y，无论ClassLoader B 是直接 define了Class Y，还是委托 parent classLoader 去 define 了Class Y，那么 ClassLoader B 都是 Class Y的 初始类加载器。

只不过如果 Class Y 是由 ClassLoader B 直接加载的，那么 Class Y的定义加载器和初始加载器 都是ClassLoader B;如果是委托父类 parent classLoader C加载的，那么定义加载器就是ClassLoader C，而初始加载器就是 ClassLoader B

如下图所示，对于被加载的Class X来说，ClassLoader A就是定义加载器，而实际上 ClassLoader A是委托了 ClassLoader B 去完成 define 的，所以 ClassLoader B 是定义加载器

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使用 Class.forName 这种形式加载的 Class，实际上也是使用调用者(caller)的定义加载器

这段虽然像绕口令一样……但这也是 ClassLoader 的关键，ClassLoader 的传递特性非常重要

对于上面提到的 “主动引用” 方式的加载Class，在加载机制上有一些细节需要注意：

JVM在解释 Class 时实际上 是 “惰性加载” 的，在解释执行的行遇到引用后才会解析引用的 Class;比如在方法体中调用了某类，只有在执行到这一行时才会进行加载

对于同一个 ClassLoader 实例来说，在当前 Class 中没有加载过的 Class，会使用发起引用类的定义加载器(而不是 system ClassLoader) 进行加载

如果一个 ClassLoader 中已经加载过某个 Class，那么就不会再加载(连 loadClass 都不会调用);比如 Class A里引用了 Class X 和 Class B，Class B 里也引用了 Class X，那么在执行 Class B 时，不会再发生 loadClass(X) 的操作

根据上面几个特点，自定义 ClassLoader 就比较简单了，比如 Spring Boot 提供的可执行Jar(Executable Jar)的 ClassLoader 实现中：

只需要创建一个负责加载 jar 包内 jar 包的 ClassLoader(org.springframework.boot.loader.JarLauncher)，然后入口类中通过该 ClassLoader 去加载我们代码中的 Main-Class 即可，这样就可以做到加载 jar 包中的 jar 包了：

public void run() throws Exception \{

//通过前面设置的“负载加载jar包内jar包的ClassLoader”，去加载我们程序中的main类

Class mainClass = Thread.currentThread().getContextClassLoader()

.loadClass(this.mainClassName);

Method mainMethod = mainClass.getDeclaredMethod(“main”, String\[\].class);

mainMethod[.][]invoke(null, new Object\[\] \{ this.args \});

复制代码

参考

blogs.oracle.com/sundararaja…

docs.oracle.com/javase/spec…

《深入理解Java虚拟机: JVM 高级特性与最佳实践(第2版)》 - 周志明 著

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