[Java知识库] JVM虚拟机类加载机制（二）

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[Java知识库]JVM虚拟机类加载机制（二）

类加载器虽然用于实现类的加载动作，但是它在Java程序中起到的作用不只是类加载阶段。对于任意一个类，都需要由加载它的类加载器和类本身一同确立其在Java虚拟机中的唯一性。


package main.java.loadclass;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;

public class ClassLoaderTest {
    public static void main(String[] arg) throws Exception{
        ClassLoader myLoader = new ClassLoader() {
            @Override
            public  Class<?> loadClass(String name) 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(name);
                }
            }
        };

        Object obj = myLoader.loadClass("main.java.loadclass.ClassLoaderTest").newInstance();

        System.out.println(obj.getClass());
        System.out.println(obj instanceof  main.java.loadclass.ClassLoaderTest);
    }

}

运行结果：

class main.java.loadclass.ClassLoaderTest
false

以上例子虽然加载的都是同一个类，并实例化了这个类对象，但由于使用了不同的类加载器，最后检验结果不同。

加载器分类

启动类加载器 (Bootstrap ClassLoader)：负责将存放在<JAVA_HOME>\lib目录中的，或者被-Xbootclasspath参数所指定的路径中的，并且是虚拟机识别的类库加载到虚拟机内存中。启动类加载器无法被Java程序直接引用。
扩展类加载器(Extension ClassLoader)：这个加载器由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader实现，负责加载<JAVA_HOME>\lab\ext目录中的，或者被java.ext.dirs系统变量所指定的路径中的所有类库。
应用程序类加载器(Application ClassLoader)：这个类加载器由sun.misc.Launcher$AppClassLoader来实现。负责加载用户路径（ClassPath(java -classpath或 -D java.class.path)）上所指定的类库，如果应用程序中没有自定义过自己的类加载器，一般情况下这个就是程序中默认的类加载器。通过ClassLoader#getSystemClassLoader()方法可以扩获取类加载器。
自定义加载器：父类是AppClassLoader;一般继承URLClassLoader,不用自己写findClass方法。

双亲委派模型

在这里插入图片描述
工作过程：如果一个类加载器收到了类加载的请求，它首先不会自己去尝试加载这个类，而是把这个请委派给父类加载器去完成，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，只有当父加载器反馈自己无法完成这个加载请求时，子加载器才会尝试自己加载。

核心逻辑：


protected synchronized Class<?> loadClass(String name,boolean resolve) throws ClassNotFoundException{
        //首先，检查请求的类是否已经被加载过了
        Class c = findLoadedClass(name);
        if(c == null){
            try{
                if(parent != null){
                    c = parent.loadClass(name,false);
                }else {
                    c = findBootstrapClassOrNull(name);
                }
            } catch (ClassNotFoundException e){
                //如果父类加载器抛出 ClassNotFoundException
                //则说明父类加载器无法完成加载请求
            }
            if(c == null){
                //在父类加载器无法加载的时候
                //再调用本身的findClass方法来进行类加载
                c = findClass(name);
            }
        }
        if(resolve){
            resolveClass(c);
        }
        return c;
    }

类加载器初始化过程

在这里插入图片描述

创建JVM启动器实例sun.misc.Launcher。
sun.misc.Launcher初始化使用了单例设计模式，保证一个JVM虚拟机内只有一个sun.misc.Launcher实例。
在Launcher构造方法内部，其创建了两个类加载器，分别是：sun.misc.Launcher,ExtClassLoader（扩展类加载器）和 sun.misc.Launcher.AppClassLoader（应用类加载器）。
JVM默认使用Launcher的getClassLoader()方法返回的类加载器AppClassLoader的实例加载我们的应用程序。