1:类加载器做什么?
加载class的二进制文件流到内存,创建对应的class对象的过程
2:类加载器怎么加载?
A:理论过程
B:代码过程
顶层的类加载器是ClassLoader类,它是一个抽象类,其后所有的类加载器都继承自ClassLoader(不包括启动类加载器)
看ClassLoader 的类加载过程loadClass()方法代码来理解:
protected Class> loadClass(String var1, boolean var2) throws ClassNotFoundException {
synchronized(this.getClassLoadingLock(var1)) {
// 先从缓存查找该class对象,找到就不用重新加载
Class var4 = this.findLoadedClass(var1);
if(var4 == null) {
long var5 = System.nanoTime();
try {
if(this.parent != null) {
//如果找不到,则委托给父类加载器去加载,同样调用loadclass方法
var4 = this.parent.loadClass(var1, false);
} else {
//如果没有父类,则委托给启动加载器去加载
var4 = this.findBootstrapClassOrNull(var1);
}
} catch (ClassNotFoundException var10) {
;
}
if(var4 == null) {
long var7 = System.nanoTime();
// 如果都没有找到,则通过自定义实现的findClass去查找并加载,
// findclass 方法可以在自定义的类加载中重写实现读取二进制流,生成对象
var4 = this.findClass(var1);
PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(var7 - var5);
PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(var7);
PerfCounter.getFindClasses().increment();
}
}
if(var2) {
this.resolveClass(var4);
}
return var4;
}
}
当需要加载class文件时,当前的类加载器先查看自己的缓存有没有加载过此类,如果有成功返回,如果木有,而是向上委派给父加载器,然后父加载器先查看自己有没有缓存,如果有成功返回,如果木有,如果父加载器还有上级,再向上委派,一直这样到顶级的类加载器来加载class文件,如果不能加载就再向下委派加载,如果加载成功返回,如果木有,就一直向下委派, 这样的过程叫“双亲委派模式”
“双亲委派模式的优点”
利用加载器的缓存,查看是否已经有父加载器完成加载,避免重复加载
列如:假设通过网络传递一个名为java.lang.Integer的类,通过双亲委托模式传递到启动类加载器,而启动类加载器在核心Java API发现这个名字的类,发现该类已被加载,并不会重新加载网络传递的过来的java.lang.Integer,而直接返回已加载过的Integer.class,这样便可以防止核心API库被随意篡改。
3:java提供的类加载器
启动(Bootstrap)类加载器:是用本地代码实现的类装入器,它负责将
标准扩展(Extension)类加载器:是由 Sun 的ExtClassLoader(sun.misc.Launcher$ExtClassLoader)实现的。它负责将< Java_Runtime_Home >/lib/ext或者由系统变量 java.ext.dir指定位置中的类库加载到内存中。开发者可以直接使用标准扩展类加载器。
static class ExtClassLoader extends URLClassLoader{
......
}
系统(System)类加载器:是由 Sun 的 AppClassLoader(sun.misc.Launcher$AppClassLoader)实现的。它负责将系统类路径(CLASSPATH)中指定的类库加载到内存中。开发者可以直接使用系统类加载器
static class AppClassLoader extends URLClassLoader{
......
}
继承关系:
代码获取对应加载器:
System.out.println("系统默认的AppClassLoader: "+ClassLoader.getSystemClassLoader());
System.out.println("AppClassLoader的父类加载器: "+ClassLoader.getSystemClassLoader().getParent());
System.out.println("ExtClassLoader的父类加载器: "+ClassLoader.getSystemClassLoader().getParent().getParent());
结果:
系统默认的AppClassLoader: sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
AppClassLoader的父类加载器: sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@60e53b93
ExtClassLoader的父类加载器: null
Process finished with exit code 0
所以:
启动类加载器,由C++实现,没有父类。
拓展类加载器(ExtClassLoader),由Java语言实现,父类加载器为null
系统类加载器(AppClassLoader),由Java语言实现,父类加载器为ExtClassLoader
自定义类加载器,父类加载器肯定为AppClassLoader。
上面的三个加载器的其中ExtClassLoader和AppClassLoader是我们可以操作的,看看代码,他们是Launcher.class中的静态类:
AppClassLoader初始化时,传入了父类加载器ExtClassLoader,所以有了上面的结果;
AppClassLoader被设置为线程上下文类加载器,所以自定义的类加载器的父类加载器就是AppClassLoader
4: 怎么使用类加载器呢?
顶层的类加载器是ClassLoader类,自定义的需要继承ClassLoader。
例子:
package com.decoration.classloader;
public class Test {
static {
System.out.println("类加载测试中....");
}
private String size = "10";
public String getSize(){
return size;
}
public static void main(String[] args){
// 获取类加载器
ClassLoader classLoader = Test.class.getClassLoader();
System.out.println(classLoader);
try {
// 加载Test类,loadclass传入全限定名,获取到test的class对象
Class testClass = classLoader.loadClass("com.decoration.classloader.Test");
System.out.println(testClass.getClassLoader());
// 转化为对应类的实例
Test testInstance = (Test) testClass.newInstance();
// 调用方法
System.out.println("size = "+testInstance.getSize());
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
}
结果:
类加载测试中....
sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
size = 10
Process finished with exit code 0
参考:
深入理解Java类加载器(ClassLoader)
关于Java类加载双亲委派机制的思考(附一道面试题)
类ClassLoader的API在线文档
java jvm学习笔记五(实践自己写的类装载器)