类加载器

1.类加载流程以及双亲委派机制#

1.1 loading#

1.1.1 双亲委派机制（设计原因是出于安全考虑）#

• 类加载器范围：

Bootstrap加载路径:sun.boot.class.path

ExtClassLoader加载路径:java.ext.dirs

AppClassLoader加载路径:java.class.path

1.1.2 ClassLoader源码解析#

1.自定义类加载器通过调用loadClass()方法加载class文件

2.在loadClass()方法中会调用findLoadedClass()方法，这个方法的作用是通过调用底层native方法从缓存中拿要加载的class文件对象

3.如果成功拿到对象则返回结果，如果拿不到对象则会调用parent字段所指向的类加载器的loadClass()方法,也就是App类加载器4.在App类加载器的loadClass()方法会重复第2个步骤

5.如果成功拿到对象则返回结果，如果拿不到对象则会调用parent字段所指向的类加载器的loadClass()方法,也就是Ext类加载器

6.在Ext类加载器的loadClass()方法会重复第2个步骤

7.如果成功拿到对象则返回结果，如果拿不到对象则会调用findBootstrapClassOrNull()方法，,这个方法作用是从BootStrap类加载器加载class文件对象

8.如果BootStrap成功拿到对象则返回结果，如果拿不到对象则在Ext类加载器中调用findClass方法

9.调用findClass方法如果成功则返回结果，不成功则抛出异常（CLassNotFoundException）

10.此时异常会被App类加载器的loadClass方法所捕获，然后在App类加载器中调用findClass方法如果成功则返回结果，不成功则抛出异常（CLassNotFoundException）

11.此时异常会被自定义类加载器的loadClass方法所捕获，然后在自定义类加载器中调用findClass方法如果成功则返回结果，不成功则抛出异常（CLassNotFoundException）

• loadClas()方法（用到了模板方法设计模式）：

1.1.3 自定义类加载器#

public class CustomClassLoader extends ClassLoader {

    @Override
    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        File f = new File("/Users/zt/work/study/demo/src", name.replace(".", "/").concat(".class"));
        try {
            FileInputStream fis = new FileInputStream(f);
            ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
            int b = 0;

            while ((b=fis.read()) !=0) {
                baos.write(b);
            }

            byte[] bytes = baos.toByteArray();
            baos.close();
            fis.close();//可以写的更加严谨

            return defineClass(name, bytes, 0, bytes.length);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return super.findClass(name); //throws ClassNotFoundException
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ClassLoader l = new CustomClassLoader();
        Class clazz = l.loadClass("Hello");
        Class clazz1 = l.loadClass("Hello");
        System.out.println(clazz == clazz1);
    }
}

• 步骤：

继承ClassLoader

重写模板方法findClass,调用defineClass

类加载器中的parent字段可以通过用super(parent)指定

如果想要打破双亲委派机制,可以重写loadClass方法

• 双亲委派何时被打破过：

JDK1.2之前，自定义ClassLoader都必须重写loadClass()

​ ThreadContextClassLoader可以实现基础类调用实现类代码，通过thread.setContextClassLoader指定

​ 热启动，热部署，osgi tomcat 都有自己的模块指定classloader（可以加载同一类库的不同版本）

1.1.4 执行模式#

• 混合执行 编译执行 解释执行

• java默认采用的是混合执行，会自动检测热点代码，把热点代码编译成本地执行

• 检测热点代码：-XX:CompileThreshold = 10000

​

1.1.5 LazyLoading 五种情况#

（严格讲应该叫lazy initialzing，因为java虚拟机规范并没有严格规定什么时候必须loading，但严格规定了什么时候initialzing）

new getstatic putstatic invokestatic指令，访问final变量除外

java.lang.reflect对类进行反射调用时

初始化子类的时候，父类首先初始化

虚拟机启动时，被执行的主类必须初始化

动态语言支持java.lang.invoke.MethodHandle解析的结果为REF_getstatic REF_putstatic REF_invokestatic的方法句柄时，该类必须初始化

​

1.2 linking#

• Verification：验证文件是否符合JVM规定

• Preparation：静态成员变量赋默认值

• Resolution：将类、方法、属性等符号引用解析为直接引用；常量池中的各种符号引用解析为指针、偏移量等内存地址的直接引用

1.3 Initializing#

• 调用类初始化代码给静态成员变量赋初始值