Java中的类加载器
类加载的三个阶段
- 加载(Loading)： 查找并加载类的二进制数据
- 链接(Linking):
- 验证(Verifying)：确保被加载类的正确性（防止恶意文件被JVM加载
- 准备(Preparing)：为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值
- 解析(Resolving)：把类中的符号引用转换为直接引用
- 初始化：为类的静态变量赋予正确的初始值
主动使用的分类
new,直接使用- 访问某个类或接口的静态变量，或者对该静态变量进行赋值操作
- 调用静态方法
- 反射某个类
- 初始化一个子类
- 启动类, 比如
java HelloWorld
加载类的方式
- 本地磁盘中直接加载
- 内存中直接加载
- 通过网络加载.class
- 从zip,jar等归档文件中加载.class
- 数据库中提取.class文件
- 动态编译
剖析类加载的过程
加载
加载的最终产物是位于堆区的Class对象
类的二进制文件存储在方法区中(数据结构)，然后再堆区中创建一个Class对象，这个对象作为程序访问方法区中这些数据结构的外部接口
链接
验证
- 魔术因子
0xCAFEBABY - 主从版本号(当前虚拟机能否支持启动这个类)
- 常量池中的常量类型
- 元数据验证
- 是否有父类
- 父类是不是允许继承
- 是否实现了抽象方法
- 是否覆盖了父类的
final字段 - 其他的语义检查
- 字节码验证
- 符号引用验证
准备
准备阶段就是给类变量分配内存，并初始化默认值
解析
- 类或者接口的解析
- 字段解析
- 类方法解析
- 接口方法解析
在这一步会将符号引用转换为直接引用
比如调用System.out.println() 会生成get stack system.out类似的字眼
初始化
执行构造函数<clinit>()
虚拟机保证初始化对象时是线程安全的, 即一个类有两个线程同时初始化对象，只有一个线程能进
JVM类加载器介绍
根类加载器
获取核心类库
System.out.println(System.getProperty("sun.boot.class.path"));
结果
D:\Java\jdk\jre\lib\resources.jar;D:\Java\jdk\jre\lib\rt.jar;D:\Java\jdk\jre\lib\sunrsasign.jar;D:\Java\jdk\jre\lib\jsse.jar;D:\Java\jdk\jre\lib\jce.jar;D:\Java\jdk\jre\lib\charsets.jar;D:\Java\jdk\jre\lib\jfr.jar;D:\Java\jdk\jre\classes
扩展类加载器
获取扩展类库
System.out.println(System.getProperty("java.ext.dirs"));
结果
D:\Java\jdk\jre\lib\ext;C:\WINDOWS\Sun\Java\lib\ext
双亲委派机制
- 父子类加载器之间的真实关系- 包装关系
- 父委托机制的优点就是能够提高系统的安全性，在此机制下，用户自定义的类加载器不可能加载 应该由父加载器的可靠类，因此可以防止恶意的代码代替父加载器的可靠代码
看源码知过程
- 首先检查当前类加载器是否已经缓存过类
- 发现父加载器，则递归进行加载
- 如果当前不存在父加载器，直接调用根加载器对类进行加载
- 如果当前所有父类都没加载成功，那么直接调用当前的类加载器进行加载
- 如果类被成功加载，做一些性能数据的统计
如何改变赴委托机制
重写loadClass()方法
@Override
protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
throws ClassNotFoundException {
Class<?> clazz = null;
if (name.startsWith("java.")) {
try {
ClassLoader system = ClassLoader.getSystemClassLoader();
clazz = system.loadClass(name);
if (clazz != null) {
if (resolve)
resolveClass(clazz);
return clazz;
}
} catch (Exception e) {
//ignore
}
}
try {
clazz = findClass(name);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
if (clazz == null && getParent() != null) {
getParent().loadClass(name);
}
return clazz;
}
双亲委托机制好处
- 保护正常系统类的安全性
- 避免有些类被重复加载
命名空间
命名空间是由该加载器以及所有父加载器所加载的类构成的。
运行时包
由同一类加载器加载的属于相同包的类组成了运行时包。(包+类加载器) 只有属于同一运行时包的类间才能相互访问可见。
由于java.lang.TestCase和核心类库java.lang.*由不同的类加载器加载，他们属于不同的运行时包，所以，java.lang.TestCase不能访问java.lang包中的包可见成员。
类卸载
满足下面三个条件才会被GC
- 该类的所有实例都已经被GC
- 加载该类的ClassLoader实例被回收
- 该类的class实例没有在其他地方被引用
