今天跟着大神的blog来总结一下java中的classloader

Java类装载方式有两种:

  • 隐式装载,程序在运行过程中当碰到new等方法生成出来的对象时,隐式调用类装载器加载对应类到jvm中
  • 显示装载,通过Class.forname()方法,显示加载需要的类。

类加载的动态体现:

一个应用有许多个类组成,java程序启动时并不是一股脑的加载完所有的类,而是加载程序启动必须要的基础的类,剩余的类等到用时再加载,这样节省了许多开销。

JVM的ClassLoader:

  • Bootstrp loader
    Bootstrp加载器是由C++语言编写的,它是在JVM启动后初始化的,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,并且设置其父加载器(是父加载器而不是父类哦)为自己,这个ExtClass Loader是java编写的,它主要加载%JAVA_HOME%/jre/lib/ext这个路径下所有的classes目录以及java.ext.dirs系统变量指定路径中的类库。
  • AppClassLoader
    Bootstrp Loader加载完ExtClassLoader之后会加载AppClassLoader,并指定其父加载器为ExtClassLoader,它的作用是加载classpath所指定位置的类或者jre文档,它也是Java的默认加载器。

分三个加载器的目的一个是为了分工,每个都有自己专门负责加载的模块,其次就是为了实现双亲委托模型。

类加载器是如何协调工作的:
当碰到一个类需要加载的时候,三个加载器是如果进行加载的呢?这里就是用到了委托模型机制。

类加载器有加载类的需求时,会先请示其Parent使用搜索路径帮忙载入,如果Parent找不到,才会自己依照自己的载入路径来搜索类。

这里有个例子:

Public class Test{

Public static void main(String[] arg){

ClassLoader c = Test.class.getClassLoader(); //获取Test类的类加载器

System.out.println(c);

ClassLoader c1 = c.getParent(); //获取c这个类加载器的父类加载器

System.out.println(c1);

ClassLoader c2 = c1.getParent();//获取c1这个类加载器的父类加载器

System.out.println(c2);

}

}

输出结果为:

……AppClassLoader……

……ExtClassLoader……

Null

可以看出Text类是由AppClassLoader加载的,其加载器父类为ExtClassLoader,而为什么ExtClassLoader的父类不是Bootstrp Loader而是null呢?因为之前说过Bootstrp Loader是由C++写的,所以Java逻辑上是没有Bootstrp Loader的实例的。

类加载器加载class的原理机制

类加载器就是一个寻找类或接口字节码文件进行解析并构造成JVM内部对象表示的组件

类加载工作有ClassLoader和其子类负责,JVM在运行时会产生三个ClassLoader:根加载器,扩展类加载器、AppClassLoader,其中根加载器由于是C++编写所以不是ClassLoader的子类,在java也看不到它,它负责加载JRE的核心类库,如rt.cjar,charsets.jar,ExtClassLoader是ClassLoader的子类,负责加载JRE扩展目录ext下的jar类包~~默认情况下使用AppClassLoader加载应用程序的类。

java加载类使用“全盘负责双亲委托”的机制,“全盘负责”是指当一个ClassLoader加载一个类时,除非显示的使用另一个ClassLoader,否则该类所依赖的类或者该类所引用的类都由该ClassLoader加载。“双亲委托机制”是指委托父加载器寻找目标类,父类找不到的时候在由子类来加载。

这是出于安全性的考虑,比如有人恶意写了一个基础类java.lang.String并想加载到jvm中,但是有了全盘负责机制,String永远都是由根加载器来加载。而且双亲委派机制也避免了重复加载。保证了java.*已经在bootstrp loader中被全员加载。

类文件被加载解析之后,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。

自定义的类加载器
当我么从网站上下载了clss,通过动态加载到内存之后要调用这个类的方法,在这样的情况下,默认的ClassLoader就不能满足我们的需求了,所以我们要自定义自己的ClassLoader。步骤为:

  1. 继承java.lang.ClassLoader
  2. 重写父类的findClass方法

在JDK中已经在loadClass方法里面帮我们实现了ClassLoader的搜索类的算法,大概loadClass这个方法搜索不到类时,就会调用我们重写的findClass方法来搜索。