java自定义类加载器并观察类卸载过程

本是古典何须时尚 2023-02-17 03:20 179阅读 0赞

# 欢迎关注本人公众号 #

![在这里插入图片描述][20200515113638671.jpg_pic_center]

### 文章目录 ###

*  欢迎关注本人公众号
 *  概述
 *  代码实现

# 概述 #

之前我写了篇博客： [java自定义类加载器实现类隔离][java] ，里面介绍了如何自定义类加载器实现了类隔离。

通常情况下，在JSP，OSGI及其他一些支持热替换的库，都是需要进行类的卸载回收的，否则类在替换后，老的类就没用了但是还在内存中，就会造成内存泄漏。

我们知道类的卸载需要满足以下三个条件:

*  该类所有的实例都已经被GC，也就是JVM中不存在该Class的任何实例。
 *  加载该类的ClassLoader已经被GC。
 *  该类的java.lang.Class 对象没有在任何地方被引用，如不能在任何地方通过反射访问该类的方法。

所以在自定义类加载器时，就要注意这一点，如果你是希望其使用完成后就被卸载，那么就需要特别留意类加载器及类的作用域了。

# 代码实现 #

我这里还是在 [java自定义类加载器实现类隔离][java] 的基础上，对代码进行一些调整，使其可以在使用完成后可以被卸载。注意这里的代码只是学习使用的实例，如果用于生产环境还需要慎重。

在D盘的a,b两个目录下准备Hello.class 和 Dog.class 两个文件还是使用 [java自定义类加载器实现类隔离][java] 提到的方法来实现。

接下来对**通过URLClassLoader实现**的test0方法进行改造：

@Test
    public void test0() throws Exception { 
        test4();
    
        System.gc();
    
        TimeUnit.SECONDS.sleep(5);
    }
    
    public void test4() throws Exception { 
        System.out.println(this.getClass().getClassLoader());
    
        URLClassLoader diskLoader = new URLClassLoader(new URL[]{ new URL("file:/D:/liubenlong/a/")});//最后面的斜杠需要添加
        URLClassLoader diskLoader1 = new URLClassLoader(new URL[]{ new URL("file:/D:/liubenlong/b/")});
    
        //加载class文件
        Class clz = diskLoader.loadClass("Hello");
        Constructor constructor = clz.getConstructor(String.class);
        Object obj = constructor.newInstance("tom");
    
        /** * 类Hello引用了类Dog，类加载器会主动加载被引用的类。 * 注意一般是我们使用 URLClassLoader 实现自定义的类加载器。如果使用classLoader，则需要重写findClass方法来实现类字节码的加载 */
        Method method = clz.getMethod("sayHello", null);
        //通过反射调用Test类的say方法
        method.invoke(obj, null);
    
        Class clz1 = diskLoader1.loadClass("Hello");
        Constructor constructor1 = clz1.getConstructor(String.class);
        Object obj1 = constructor1.newInstance("cat");
    
        Method method1 = clz1.getMethod("sayHello", null);
        //通过反射调用Test类的say方法
        method1.invoke(obj1, null);
    }

这里`System.gc();`是为了主动触发GC进行类卸载。后面的sleep只是为了等待程序执行完成，输出结果。

然后需要添加启动参数`-verbose:class`来打印出类加载及类卸载的日志信息。

运行test0，输出

//省略部分日志
    [0.482s][info][class,load] Hello source: file:/D:/liubenlong/a/
    [0.483s][info][class,load] Dog source: file:/D:/liubenlong/a/
    [0.484s][info][class,load] java.lang.invoke.StringConcatFactory source: jrt:/java.base
    //省略部分日志
    [0.508s][info][class,load] java.io.DataInputStream source: jrt:/java.base
    a hi ...  java.net.URLClassLoader@3891771e
    //省略部分日志
    [0.549s][info][class,load] java.lang.invoke.LambdaForm$MH/0x0000000100101c40 source: java.lang.invoke.LambdaForm
    a hello tom  java.net.URLClassLoader@3891771e
    [0.552s][info][class,load] Hello source: file:/D:/liubenlong/b/
    [0.556s][info][class,load] Dog source: file:/D:/liubenlong/b/
    b hi ...  java.net.URLClassLoader@78ac1102
    b hello cat  java.net.URLClassLoader@78ac1102
    [0.560s][info][class,unload] unloading class Dog 0x0000000100102258
    [0.560s][info][class,unload] unloading class Hello 0x0000000100102040
    [0.560s][info][class,unload] unloading class Dog 0x00000001000a1a58
    [0.560s][info][class,unload] unloading class Hello 0x00000001000a1840
    [5.581s][info][class,load  ] java.lang.Shutdown source: jrt:/java.base
    [5.581s][info][class,load  ] java.lang.Shutdown$Lock source: jrt:/java.base
    
    Process finished with exit code 0

日志中可以看出class load 和 unload 的信息，以及Hello和Dog类的类加载器。

注意，我这里时是加了一个`test4`方法来进行操作类及处理业务逻辑，`test0`调用`test4`方法并且调用`System.gc();`。如果`System.gc();`直接写道`test4`方法的末尾，是无法实现类的卸载的。读者可以自己实验。

原因是如果放在一起的话，都是同一个方法内，**方法是虚拟机执行的最小单元**，调用`test4`方法时会生成一个栈帧放到栈顶。`test4`方法的局部变量就会存在与栈帧中的局部变量表中，这里就有URLClassLoader类加载器及Hello/Dog类实例的引用，还包括一些动态链接，所以在GC时，由于栈帧中的内容是作为GC ROOT的，所以肯定不会被回收，故而不会进行类的卸载。  
注意在实际开发中一定要保证类的实例, 该类的ClassLoader都被回收，并且没该类不可以被反射调用，才可以类卸载。

[20200515113638671.jpg_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200515113638671.jpg#pic_center
[java]: https://it007.blog.csdn.net/article/details/103593443