JVM类加载器
@(Java)[JVM|类加载器]
类加载过程中的加载阶段在JVM的外部实现。这样做可以让应用程序自己决定如何去获取所需要的类。实现这个动作的代码模块就是类加载器。
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类与类加载器的关系
对于任意一个类,都需要由加载它的类加载器和这个类本身一同确定该类在JVM中的唯一性。即比较两个类是否相等,只有在这两个类是由同一个类加载器加载的前提下才有意义,否则,即使这两个类来源于同一个Class文件,只要加载它们的类加载器不同,那么这两个类必定不相等。
- 这里的“相等”:包括代表类的Class对象的equals方法、isAssignableFrom方法和isInstance方法的返回结果,也包括了使用instanceof关键字做对象所属关系判定等情况。
package ThinkingInJVM;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
public class ClassLoadTest {
public static void main(String args[])throws Exception{
ClassLoader myLoad=new ClassLoader() {
@Override
protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException {
try {
String fileName=name.substring(name.lastIndexOf(".")+1)+".class";
InputStream is=getClass().getResourceAsStream(fileName);
if (is==null){
return super.loadClass(name);
}
byte[] b=new byte[is.available()];
is.read(b);
return defineClass(name,b,0,b.length);
}
catch (IOException e){
throw new ClassNotFoundException();
}
}
};
Object obj=myLoad.loadClass("ThinkingInJVM.ClassLoadTest").newInstance();
System.out.println(obj.getClass());
System.out.println(obj instanceof ThinkingInJVM.ClassLoadTest);
}
}
在上述代码中,创建了myLoad对象,并重写了类加载器的loadClass方法,构造了一个自定义的类加载器。在最后的比较中,虽然obj.getClass()返回了ThinkingInJVM.ClassLoadTest,但在instanceof的比较中,结果是false。
- 这是因为JVM中存在两个ThinkingInJVM.ClassLoadTest类,一个是由系统类加载器加载的,另一个是由自定义的myLoad类加载器加载的。虽然来自同一个Class文件,但依旧是两个独立的类。
双亲委派模型
站在JVM的角度,只存在两种不同的类加载器:
一种是启动类加载器(Bootstrap ClassLoader),是由C++实现,是JVM的一部分。
另外一种是所有其他的类加载器,由Java实现,独立于JVM,并且都继承自java.lang.ClassLoader.站在开发人员的角度,可以分为三类:
启动类加载器
扩展类加载器
应用程序类加载器
双亲委派模型:除了顶层的启动类加载器外,其余的类加载器都有自己的父类加载器。这里的父子关系不是通过继承实现,而是采用组合的方式复用父加载器的代码。
双亲委派模型工作过程
- 如果一个类加载器收到了类加载请求。
- 它首先不会自己去尝试加载这个类,而是把这个请求委派给父类加载器完成。
- 每一个层次的类加载器都是如此,因此所有的加载请求最终都应该传送到顶层的启动类加载器中。
- 只有当父加载器无法完成这个加载请求(它的搜索范围内没有找到所需的类)时,子加载器才会尝试自己去加载。
双亲委派模型的特点
- Java类随着它的类加载器一起具备了一种带有优先级的层次关系。
- 如果没有使用双亲委派模型,由各个类加载器自行去加载的话,有可能会出现由多个加载器加载的不同的同名类。
双亲委派模型实现代码集中在java.lang.ClassLoader的loadClass()方法中。
protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
throws ClassNotFoundException
{
synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
// First, check if the class has already been loaded
Class<?> c = findLoadedClass(name);
if (c == null) {
long t0 = System.nanoTime();
try {
if (parent != null) {
c = parent.loadClass(name, false);
} else {
c = findBootstrapClassOrNull(name);
}
} catch (ClassNotFoundException e) {
// ClassNotFoundException thrown if class not found
// from the non-null parent class loader
}
if (c == null) {
// If still not found, then invoke findClass in order
// to find the class.
long t1 = System.nanoTime();
c = findClass(name);
// this is the defining class loader; record the stats
sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);
sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);
sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();
}
}
if (resolve) {
resolveClass(c);
}
return c;
}
}
loadClass()方法执行逻辑:
- 首先查找是否已经被加载。
- 若没有被加载过,则调用父加载器的loadClass()方法。
- 若父加载器为空,则默认使用启动类加载器作为父加载器进行加载。
- 如果上述加载均失败,则抛出ClassNotFoundException异常,再调用自己的findClass()方法进行加载。