Java类加载器

什么是类加载器?

1.1类加载器

  • 作用

    负责将.class文件(存储的物理文件)加载在到内存中

需要有个人把我们写的java文件编译后的字节码文件搬运到虚拟机上

  • Java类加载器_第1张图片

1.2类加载的完整过程

1.2类加载的完整过程

  • 类加载时机

    简单理解:字节码文件什么时候会被加载到内存中?

    有以下的几种情况:

    • 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

    总结而言:用到了就加载,不用不加载

  • 类加载过程

    1. 加载

      • 通过包名 + 类名,获取这个类,准备用流进行传输

      • 在这个类加载到内存中

      • 加载完毕创建一个class对象

      Java类加载器_第2张图片

链接

  • 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

    (文件中的信息是否符合虚拟机规范有没有安全隐患)

Java类加载器_第3张图片

  • 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

    (初始化静态变量)

  • Java类加载器_第4张图片

  • 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)

  • Java类加载器_第5张图片

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

(静态变量赋值以及初始化其他资源)

Java类加载器_第6张图片

  • 小结

    • 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、验证、准备、解析、初始化

1.3类加载的分类【理解】

  • 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null(c++实现)

    • 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

    • UserClassloader自定义类加载器

  • 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

  • 代码演示

public class ClassLoaderDemo1 {
    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);

    }
}

1.4双亲委派模型【理解】

  • 介绍

    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,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,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,这就是双亲委派模式

    Java类加载器_第7张图片

1.5ClassLoader 中的两个方法【应用】

  • 方法介绍

    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
  • 示例代码

public class ClassLoaderDemo2 {
    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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