类加载器

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什么是类加载器?

类加载器:负责将 .class 文件(存储的物理文件)加载在到内存中。

类加载器


类加载的过程

类加载时机

类进行加载的时机有如下场景:

  • 创建类的实例(对象)。
  • 调用类的类方法。
  • 访问类或者接口的类变量,或者为该类变量赋值。
  • 使用反射方式来强制创建某个类或接口对应的 java.lang.Class 对象。
  • 初始化某个类的子类。
  • 直接使用 java.exe 命令来运行某个主类。

类加载过程

  • 当一个类被使用的时候,才会加载到内存。
  • 类加载的过程:加载、链接(验证、准备、解析)、初始化。

1)加载

  1. 通过包名+类名,获取这个类(文件),准备用流进行传输;
  2. 将这个类加载到内存中;
  3. 加载完毕,创建一个 class 对象。

类加载器

2)链接

  1. 验证:确保 Class 文件字节流中包含的信息符合当前虚拟机的要求,并且不会危害虚拟机自身安全。

类加载器

  1. 准备:负责为类的类变量(被 static 修饰的变量)分配内存,并设置默认初始化值。

类加载器

  1. 解析:将类的二进制数据流中的符号引用替换为直接引用(本类中如果用到了其他类,此时就需要找到对应的类)。

类加载器

3)初始化

根据程序员通过程序制定的主观计划,去初始化类变量和其他资源(即静态变量赋值,及初始化其他资源)。

类加载器


类加载的分类

分类:

  • Bootstrap class loader:虚拟机的内置类加载器,通常表示为 null,并且没有父类。
  • Platform class loader:平台类加载器,负责加载 JDK 中一些特殊的模块。
  • System class loader:系统类加载器,负责加载用户类路径上所指定的类库。

类加载器的继承关系:

  • System 的父加载器为 Platform。
  • Platform 的父加载器为 Bootstrap。

示例:

public class ClassLoaderDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 获取系统类加载器
        ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();

        // 获取系统类加载器的父加载器 -- 平台类加载器
        ClassLoader classLoader1 = systemClassLoader.getParent();

        // 获取平台类加载器的父加载器 -- 启动类加载器
        ClassLoader classLoader2 = classLoader1.getParent();

        System.out.println("系统类加载器" + systemClassLoader);
        System.out.println("平台类加载器" + classLoader1);
        System.out.println("启动类加载器" + classLoader2);

    }
}

双亲委派模式

双亲委派模式如下:

  1. 如果一个类加载器收到了类加载请求,它并不会自己先去加载,而是把这个请求委托给父类的加载器去执行;
  2. 如果父类加载器还存在其父类加载器,则进一步向上委托,依次递归,请求最终将到达顶层的启动类加载器;
  3. 如果父类加载器可以完成类加载任务,就成功返回,倘若父类加载器无法完成此加载任务,子加载器才会尝试自己去加载。

ClassLoader 的两个方法

方法名 说明
public static ClassLoader getSystemClassLoader() 获取系统类加载器
public InputStream getResourceAsStream(String name) 加载某一个资源文件

示例:

public class ClassLoaderDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // static ClassLoader getSystemClassLoader():获取系统类加载器
        // InputStream getResourceAsStream(String name):加载某一个资源文件

        // 获取系统类加载器
        ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();

        // 利用加载器去加载一个指定的文件
        // 参数:文件的路径(放在src的根目录下,默认去那里加载)
        // 返回值:字节流
        InputStream is = systemClassLoader.getResourceAsStream("prop.properties");

        Properties prop = new Properties();
        prop.load(is);

        System.out.println(prop);

        is.close();
    }
}
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