首页 > 编程语言 > 详细

JAVA ClassLoader类加载机制

时间:2020-08-11 23:30:55      阅读:105      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

参考文章:https://javasec.org/javase/ClassLoader/

关于类的加载机制,结果javasec和自己的理解来记录的一篇文章!!!

概念的学习

首先得知道的两点:

第一点:

Java是一个依赖于JVM(Java虚拟机)实现的跨平台的开发语言

第二点:类实例化的工作流程:

1、Java程序在运行前需要先编译成class文件(字节码),这个class文件其实就是我们的javac生成的!

2、Java类初始化的时候会调用ClassLoader对象(这里的ClassLoader其实也是一个类)加载类字节码(也就是class文件)

3、ClassLoader会调用JVM的native方法(defineClass0/1/2)来定义一个java.lang.Class实例。

现在知道了两个概念:

1、JAVA的运行依赖于JAVA虚拟机

2、类的初始化需要ClassLoader对象

3、想要生成对应的类实例就需要ClassLoader去加载对应类的字节码(也就是class文件)

注意:这里说的类实例,并不是如Unsafe unsafe = new Unsafe()这里面生成的unsafe实例,此unsafe实例跟这里的类实例不同的,为什么?

就比如这一句话:ClassLoader.getSystemClassLoader().loadClass("java.lang.String");,看着意思就是一个ClassLoader类中的getSystemClassLoader方法返回了一个对象然后调用该对象的loadClass方法加载了一个名为java.lang.String类,那么这里其实就知道了主要加载类的方法就是loadClass

可以观察下该loadClass返回的是什么,如下,那么也就知道了这是一个名叫Class类型的对象,那么也就是返回的是一个Class类型的对象,那么也就证实了上面说的,unsafe实例跟这里的类实例不同!

技术分享图片

ClassLoader的介绍

观察如下一张图:

技术分享图片

1、可以看到ClassLoader是位于JVM里面的

2、所有的类的实例化都需要经过ClassLoader

总结:上面的图中可以看到一切的Java类都必须经过JVM加载后才能运行,而ClassLoader的主要作用就是Java类的加载!

底层小知识:

1、在JVM类加载器中最顶层的是Bootstrap ClassLoader(引导类加载器)、Extension ClassLoader(扩展类加载器)、App ClassLoader(系统类加载器),App ClassLoader是默认的类加载器,如果类加载时我们不指定类加载器的情况下,默认会使用App ClassLoader加载类,ClassLoader.getSystemClassLoader()返回的系统类加载器就是AppClassLoader

然后继续说,上面说了ClassLoader对象并不是只有一种,现在知道的有如上三种,其他的就是我们重写的ClassLoader类了

Java自带的三个类加载器:

Bootstrap Classloder
Extention ClassLoader
App ClassLoader

上一级称为下一级的父加载器(怎么理解,也就是Extention ClassLoader是App ClassLoader的父加载器),加载的先后顺序依次是:Bootstrap ClassLoader => Extention ClassLoader => App ClassLoader

技术分享图片

图中可以知道:检查类加载和加载类生成的时候顺序是相反的,如图中所示,当一个类加载器查找class和resource的时候,首先判断这个class是不是已经加载成功;如果没有的话它并不是自己进行查找,而是先委托给父加载器,然后递归委托,直到Bootstrap ClassLoader加载器;如果Bootstrap classloader找到了,直接加载并且返回class和resource;如果没有找到,则一级一级返回,最后才是自己(这里的自己正常的肯定就是App ClassLoader,要不然就是你的自定义的类加载器)去查找加载。

需要知道的:某些时候我们获取一个类的类加载器时候可能会返回一个null值,如:java.io.File.class.getClassLoader()将返回一个null对象,因为java.io.File类在JVM初始化的时候会被Bootstrap ClassLoader(引导类加载器)加载(该类加载器实现于JVM层,采用C++编写),我们在尝试获取被Bootstrap ClassLoader类加载器所加载的类的ClassLoader时候都会返回null

ClassLoader类的方法

ClassLoader最重要的如下5个方法:

1. loadClass (加载指定的Java类)
2. findClass (查找指定的Java类)
3. findLoadedClass (查找JVM已经加载过的类)
4. defineClass (定义一个Java类)
5. resolveClass (链接指定的Java类)

技术分享图片

第一个方法,loadClass,一开始在开头也稍微介绍了下,该方法的作用是加载指定的Java类,跟一下这个方法

    public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        return loadClass(name, false);
    }

技术分享图片

这里调用了一个loadClass,两个参数的方法,继续跟

    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); //这里先进行判断要加载的类名对应的类实例是否已经加载过了,这里findLoadedClass的作用其实就是 如果该类实例已经加载过了,那么它后续的操作就会直接返回
            if (c == null) { //如果为空,那么也就是没有加载
                long t0 = System.nanoTime();
                try {
                    if (parent != null) {
                        c = parent.loadClass(name, false); // 这里判断 父加载器是否为存在,如果存在就让父类加载器去加载
                    } else {
                        c = findBootstrapClassOrNull(name); //如果实例化ClassLoader的时候传入了父类加载器(new ClassLoader(你传入的父类加载器))就使用父类加载器加载TestHelloWorld类,否则使用JVM的Bootstrap ClassLoader加载。
                    }
                } catch (ClassNotFoundException e) {
                    // ClassNotFoundException thrown if class not found
                    // from the non-null parent class loader
                }

                if (c == null) { // 这里的就是根本找不到类
                    // 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;
        }
    }

JAVA ClassLoader类加载机制

原文:https://www.cnblogs.com/zpchcbd/p/13368183.html

(0)
(0)
   
举报
评论 一句话评论(0
关于我们 - 联系我们 - 留言反馈 - 联系我们:wmxa8@hotmail.com
© 2014 bubuko.com 版权所有
打开技术之扣,分享程序人生!