java类加载ClassLoader

Java中类的加载方式分为两种,一种是在运行过程中通过new XXXClass 将class加载到内存中,另外一种是通过class.forname() 方法来显示加载。
为什么说new XXXClass()是一种加载类的方式了?能直接 new 不是说明这个类已经被加载了么,其实不然,jvm不会一启动就直接把所有的类都加载到jvm中,如果这样做那得需要多大的内存空间?jvm最开始是为嵌入式设备开发应用程序的,如果这么干,早就崩坏了。jvm只会一次性把运行所需要的基类加载到jvm中,剩下的在运行过程中用到的类在加载,这也是java动态的特性。
jvm默认提供三种classLoader 分别如下:

  • Bootstrp loader
    Bootstrp加载器是用C++语言写的,它是在Java虚拟机启动后初始化的,它主要负责加载%JAVA_HOME%/jre/lib,-Xbootclasspath参数指定的路径以及%JAVA_HOME%/jre/classes中的类。

  • ExtClassLoader
    Bootstrp loader加载ExtClassLoader,并且将ExtClassLoader的父加载器设置为Bootstrp loader.ExtClassLoader是用Java写的,具体来说就是 sun.misc.Launcher$ExtClassLoader,ExtClassLoader主要加载%JAVA_HOME%/jre/lib/ext,此路径下的所有classes目录以及java.ext.dirs系统变量指定的路径中类库。

  • AppClassLoader
    Bootstrp loader加载完ExtClassLoader后,就会加载AppClassLoader,并且将AppClassLoader的父加载器指定为 ExtClassLoader。AppClassLoader也是用Java写成的,它的实现类是 sun.misc.Launcher$AppClassLoader,另外我们知道ClassLoader中有个getSystemClassLoader方法,此方法返回的正是AppclassLoader.AppClassLoader主要负责加载classpath所指定的位置的类或者是jar文档,它也是Java程序默认的类加载器。
    当然了我们可以通过继承ClassLoader来实现我们自定义的classloader。至于为什么会提供三个classLoader,主要是三个类加载器,一方面是分工,各自负责各自的区块,另一方面为了实现委托模型。
    类装载工作由ClassLoder和其子类负责。JVM在运行时会产生三个ClassLoader:根装载器,ExtClassLoader(扩展类装载器)和AppClassLoader,其中根装载器不是ClassLoader的子类,由C++编写,因此在java中看不到他,负责装载JRE的核心类库,如JRE目录下的rt.jar,charsets.jar等。ExtClassLoader是ClassLoder的子类,负责装载JRE扩展目录ext下的jar类包;AppClassLoader负责装载classpath路径下的类包,这三个类装载器存在父子层级关系****,即根装载器是ExtClassLoader的父装载器,ExtClassLoader是AppClassLoader的父装载器。默认情况下使用AppClassLoader装载应用程序的类

Java装载类使用“全盘负责委托机制”。“全盘负责”是指当一个ClassLoder装载一个类时,除非显示的使用另外一个ClassLoder,该类所依赖及引用的类也由这个ClassLoder载入;“委托机制”是指先委托父类装载器寻找目标类,只有在找不到的情况下才从自己的类路径中查找并装载目标类。这一点是从安全方面考虑的,试想如果一个人写了一个恶意的基础类(如java.lang.String)并加载到JVM将会引起严重的后果,但有了全盘负责制,java.lang.String永远是由根装载器来装载,避免以上情况发生 除了JVM默认的三个ClassLoder以外,第三方可以编写自己的类装载器,以实现一些特殊的需求。类文件被装载解析后,在JVM中都有一个对应的java.lang.Class对象,提供了类结构信息的描述。数组,枚举及基本数据类型,甚至void都拥有对应的Class对象。Class类没有public的构造方法,Class对象是在装载类时由JVM通过调用类装载器中的defineClass()方法自动构造的。
自定义ClassLoader

public class MyClassLoader extends ClassLoader {
    @Override
    protected Class<?> findClass(String name) {
        String myPath = "file:///Users/wander/Desktop/" + name.replace(".","/") + ".class";
        System.out.println(myPath);
        byte[] cLassBytes = null;
        Path path = null;
        try {
            path = Paths.get(new URI(myPath));
            cLassBytes = Files.readAllBytes(path);
        } catch (IOException | URISyntaxException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        Class clazz = defineClass(name, cLassBytes, 0, cLassBytes.length);
        return clazz;
    }
}

JDK已经在loadClass方法中帮我们实现了ClassLoader搜索类的算法,当在loadClass方法中搜索不到类时,loadClass方法就会调用findClass方法来搜索类,所以我们只需重写该方法即可

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