类加载的大致过程
- windows系统下java.exe调用底层的jvm.dll文件创建Java虚拟机(C++实现)
- 创建一个引导类加载器实例(C++实现)
- 引导类加载器加载sun.misc.Launcher,Launcher负责加载其他类加载器
- sun.misc.Launcher.getLauncher() 加载了extClassLoader和appClassLoader
- 调用loadClass加载要运行的类
- 执行main方法
- jvm销毁
loadClass的类加载过程有以下几步
加载->验证-->准备-->解析-->初始化-->使用-->卸载
JVM的类加载机制是懒加载,用到时才加载
类加载器的分类
-
引导类加载器 加载支撑JVM运行 lib包下的如rt.jar,charsets.jar等的核心类库(bootstrapLoader) -
ext扩展类类加载器 加载支撑JVM运行 ext扩展目录下的jar(extClassLoader) -
app应用类加载器,负责加载ClassPath路径下的类包，主要就是加载我们自己写的那些类(appClassLoader)
类加载之间的关系
- appClassLoader的parent属性是extClassLoader
- extClassLoader的parent属性是bootstrapLoader(null)
双亲委派机制
- 类加载时,先在appClassLoader中找是否是已经加载过的类,若有,直接返回
- 若没有,则在extClassLoader中找是否是其已经加载过的类,若有,直接返回
- 若没有,则在bootstrapLoader中找是否是已经加载过的类,若有,直接返回
- 若没有,则判断该类是不是lib下核心类库里的类,若是,直接加载
- 若不是,则判断是不是ext扩展目录下的jar里的类,若是,直接加载
- 若不是,则由appClassLoader负责加载
为什么要设计双亲委派机制？
- 沙箱安全机制：自己写的java.lang.String.class类不会被加载，这样便可以防止核心
API库被随意篡改 - 避免类的重复加载：当父亲已经加载了该类时，就没有必要子ClassLoader再加载一
次，保证被加载类的唯一性
测试懒加载
public class TestDynamicload {
static {
System.out.println("-----TestDynamicload加载了...-----");
}
public static void main(String[] args) {
new A();
System.out.println("-----Testload...-----");
B b = new B();
}
}
class A {
static {
System.out.println("-----A加载了...-----");
}
public A() {
System.out.println("*************initial A************");
}
}
class B {
static {
System.out.println("-----B加载了...-----");
}
public B() {
System.out.println("*************initial B************");
}
}
测试类加载器的加载范围
public class TestJDKClassLoader {
public static void main(String[] args) {
System.out.println(String.class.getClassLoader()); // 引导类加载器 加载支撑JVM运行 lib包下的如rt.jar,charsets.jar等的核心类库
System.out.println(ZipDirectoryStream.class.getClassLoader()); // ext扩展类类加载器 加载支撑JVM运行 ext扩展目录下的jar
System.out.println(TestJDKClassLoader.class.getClassLoader()); // app应用类加载器,负责加载ClassPath路径下的类包，主要就是加载我们自己写的那些类
ClassLoader appClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
ClassLoader extClassLoader = appClassLoader.getParent();
ClassLoader bootstrapLoader = extClassLoader.getParent();
System.out.println("appClassLoader:"+appClassLoader);
System.out.println("extClassLoader:"+extClassLoader);
System.out.println("bootstrapLoader:"+bootstrapLoader);
System.out.println();
System.out.println("bootstrapLoader加载以下文件");
URL[] urLs = Launcher.getBootstrapClassPath().getURLs();
for (URL urL : urLs) {
System.out.println(urL);
}
System.out.println();
System.out.println("extClassLoader加载以下文件");
System.out.println(System.getProperty("java.ext.dirs"));
System.out.println();
System.out.println("appClassLoader加载以下文件");
System.out.println(System.getProperty("java.class.path"));
}
}
测试自定义类加载器和打破双亲委派机制
public class MyClassLoader extends ClassLoader {
private String classPath;
public MyClassLoader(String classPath) {
this.classPath = classPath;
}
private byte[] loadByte(String name) throws Exception {
name = name.replaceAll("\\.", "/");
FileInputStream fis = new FileInputStream(classPath + "/" + name + ".class");
int len = fis.available();
byte[] data = new byte[len];
fis.read(data);
fis.close();
return data;
}
protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
try {
byte[] data = loadByte(name);
//defineClass将一个字节数组转为Class对象，这个字节数组是class文件读取后最终的字节数组。
return defineClass(name, data, 0, data.length);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
throw new ClassNotFoundException();
}
}
protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
throws ClassNotFoundException
{
synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
// First, check if the class has already been loaded
Class<?> c = findLoadedClass(name);
if (c == null) {
// If still not found, then invoke findClass in order
// to find the class.
long t1 = System.nanoTime();
if(name.startsWith("com.jiang")){
c = findClass(name);
}else{
c = this.getParent().loadClass(name);
}
// this is the defining class loader; record the stats
sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);
sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();
}
if (resolve) {
resolveClass(c);
}
return c;
}
}
public static void main(String args[]) throws Exception {
//初始化自定义类加载器，会先初始化父类ClassLoader，其中会把自定义类加载器的父加载器设置为应用程序类加载器AppClassLoader
MyClassLoader classLoader = new MyClassLoader("D:/test");
//D盘创建 test/com/tuling/jvm 几级目录，将User类的复制类User1.class丢入该目录
Class clazz = classLoader.loadClass("com.jiang.entity.User1");
Object obj = clazz.newInstance();
Method method = clazz.getDeclaredMethod("sout", null);
method.invoke(obj, null);
System.out.println(clazz.getClassLoader().getClass().getName());
}
}