1. 前言:
2. Java ClassLoader的组成
Bootstrap ClassLoader 根类加载器:
主要负责加载java中的核心类库。是用C++代码实现的,在java虚拟机启动后初始化
Extension ClassLoader 扩展类加载器:
负责JRE的扩展目录中jar包的加载。在JDK中JRE的lib目录下ext目录中
System ClassLoader 系统类的加载器(也叫:App ClassLoader):
负责在JVM启动的时候加载来自Java命令的class文件,以及classpath环境变量所指定的jar包和类路径。
注意:我们自己编写的java文件转化为class字节码文件之
后,是App ClassLoader加载的.
3. Java ClassLoader的体系结构:
4. ClassLoader类加载器加载类(Class)的步骤:
(1)检测),否则接着执行()
(2)如果)执行;如果)
(3)请求),否则接着执行()
(4)请求),否则跳到()
(5)),如果)
(6)从文件中载入Class,)
(7)抛出ClassNotFoundException异常
(8)返回对应的java.lang.Class对象
其中,()()允许重写ClassLoader的findClass()方法来实现自己的载入策略,甚至重写loadClass()来实现自己的载入过程。
5. ClassLoader加载类的原理:
(1)原理介绍:
ClassLoader使用的是双亲委托模型来搜索加载类的,每个ClassLoader实例都有一个父类加载器的引用(不是继承的关系,是一个包含的关系),虚拟机内置的类加载器(Bootstrap ClassLoader)本身没有父类加载器,但可以用作其它ClassLoader实例的的父类加载器。
当一个ClassLoader实例需要加载某个类时,它会试图亲自搜索某个类之前,先把这个任务委托给它的父类加载器,这个过程是由上至下依次检查的,首先由最顶层的类加载器Bootstrap ClassLoader试图加载,如果没加载到,则把任务转交给Extension ClassLoader试图加载,如果也没加载到,则转交给App ClassLoader 进行加载,如果它也没有加载得到的话,则返回给委托的发起者,由它到指定的文件系统或网络等URL中加载该类。如果它们都没有加载到这个类时,则抛出ClassNotFoundException异常。
否则将这个找到的类生成一个类的定义,并将它加载到内存当中,最后返回这个类在内存中的Class实例对象。
(2)为什么要使用双亲委托这种模型 ?
第1个原因:可以避免重复加载,当父类已经加载了该类的时候,就没有必要子ClassLoader再加载一次。
第2个原因:考虑安全因素,一些非系统的class是不可靠的,若定义一个恶意的java.io.File类覆盖JDK自带的类会带来不安全性。而使用双亲委托机制的话该File类永远不会被调用,因为委托BootStrapClassLoader加载后会加载JDK中的File类而不会加载自定义的这个。
(3)JVM在搜索类的时候,又是如何判定两个class是相同的呢?
JVM在判定两个class是否相同时,不仅要判断两个类名是否相同,而且要判断是否由同一个类加载器实例加载的。
只有两者同时满足的情况下,JVM才认为这两个class是相同的。
就算两个class是同一份class字节码,如果被两个不同的ClassLoader实例所加载,JVM也会认为它们是两个不同class。比如网络上的一个Java类org.classloader.simple.NetClassLoaderSimple,javac编译之后生成字节码文件NetClassLoaderSimple.class,ClassLoaderA和ClassLoaderB这两个类加载器并读取了NetClassLoaderSimple.class文件,并分别定义出了java.lang.Class实例来表示这个类,对于JVM来说,它们是两个不同的实例对象,但它们确实是同一份字节码文件,如果试图将这个Class实例生成具体的对象进行转换时,就会抛运行时异常java.lang.ClassCaseException,提示这是两个不同的类型。