浅谈Java类加载:ClassLoader

关于java文件的编译,我们都知道这是通过虚拟机JVM将源代码装换为源指令,并且以.class为扩展名的类文件中,每个类文件都包含某个类或者接口的定义和代码实现。下面是JVM加载Test.class文件的步骤:(摘录自《java核心技术 卷二》)

1.虚拟机JVM有一个用于加载类文件的机制,例如,从磁盘上读取文件或者请求web上的文件;虚拟机使用该机制来加载Test类文件中的内容。

2.如果Test类拥有类型为另一个类的域,或者是拥有超类,那么这些类文件也会被加载。(加载某个类所依赖的所有类的过程称为类的解析。)

3.接着,虚拟机执行Test中的main方法(因为main方法是静态的,无需创建类的实例)。

4.如果main方法或者main调用的方法需要更多的类,那么接下来就会加载这些类。然而,类加载机制并非只使用单个的类加载器。每个Java程序至少拥有三个类加载器:引导类加载器、扩展类加载器和系统加载器(有时也称为应用类加载器),引导类加载器负责加载系统类(通常从JAR文件rt.jar中进行加载)。他是虚拟机不可分割的一部分,而且通常是使用C语言实现的。引导类加载器没有对应的ClassLoader对象,例如:String.class.getClassLoader()将返回null。

扩展类加载器用于从jre/lib/ext目录加载“标准的扩展”。可以将JAR文件放入该目录,这样即使没有任何类路径,扩展类加载器也可以找到其中的各个类。

系统类加载器用于加载应用类,他在CLASSPATH环境变量或者-classpath命令行选项设置的类路径中的目录或者是JAR/ZIP文件里查找这些类。

从上面的实现步骤中我们可以发现,类加载器是JVM不会可或缺的一部分,那么到底什么是类加载器呢?

Java类加载器(英语:Java Classloader)是Java运行时环境(Java Runtime Environment)的一部分,负责动态加载Java类到Java虚拟机的内存空间中。类通常是按需加载,即第一次使用该类时才加载。由于有了类加载器,Java运行时系统不需要知道文件与文件系统。学习类加载器时,掌握Java的委派概念很重要。(来自维基百科的定义)

我们来看看类加载器的结构:


图片非原创

自定义的类加载器 通过继承ClassLoader实现,而扩展类加载器和系统类加载器都是通过java实现的,在Oracle的Java语言实现中,他们都是URLClassLoader的实例,并且他们都是通过sun.misc.Launcher进行初始化,而Launcher类则由根类加载器进行加载。

看下Launcher初始化代码:

public Launcher() {

        Launcher.ExtClassLoader var1;

        try {

            //初始化扩展类加载器,注意这里构造函数没有入参,即无法获取根类加载器

            var1 = Launcher.ExtClassLoader.getExtClassLoader();

        } catch (IOException var10) {

            throw new InternalError("Could not create extension class loader", var10);

        }

        try {

            //初始化应用类加载器,注意这里的入参就是扩展类加载器

            this.loader = Launcher.CryptoClassLoader .getAppClassLoader(var1);

        } catch (IOException var9) {

            throw new InternalError("Could not create application class loader", var9);

        }

        Thread.currentThread().setContextClassLoader(this.loader);

}

注明:代码来自https://www.jianshu.com/p/a6ba4f152968

接下来我们再进一步了解一下双亲委托模型:

类加载器中存在一种父子关系,除了引导类加载器外,每个类都有一个父类加载器。根据规定,类加载器会为他的父类加载器一个机会,也就是,只有当父类加载器加载失败时,才会使用子类加载器进行加载。例如:当要求系统类加载器加载一个系统类(比如java.util.ArrayList)时,他会首先要求扩展类加载器进行加载,而扩展类加载器又会先要求引导类加载器进行加载;引导类加载器查找并加载rt.jar中的这个类,这样就无需其他类加载器做过多的搜索。那么问题来了,自定义类加载器的层级肯定是最低的,我们怎么去确保自定义的类加载器能够产生作用呢?

针对这种问题,我们使用两种方式进行解决:

想要实现自己的类加载器且不破坏双亲委派模型,只需要继承ClassLoader类并重写findClass方法。

想要实现自己的类加载器并且破坏双亲委派模型,则需要继承ClassLoader类并重写loadClass,findClass方法

接下的更多细节圣洁代码,为了文章排版不至于太乱(一直没搞懂为什么有些皆有可以使用查查代码片段的功能,难不成这是VIP的特权??),接下来的文章可以移步去我的CSDN博客浅谈Java类加载:ClassLoader,欢迎大家提出问题!

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 216,287评论 6 498
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,346评论 3 392
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 162,277评论 0 353
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,132评论 1 292
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,147评论 6 388
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,106评论 1 295
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,019评论 3 417
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,862评论 0 274
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,301评论 1 310
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,521评论 2 332
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,682评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,405评论 5 343
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,996评论 3 325
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,651评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,803评论 1 268
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,674评论 2 368
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,563评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容