JVM———类加载机制(三)

4.类加载器

1.概述

2.类与类加载器

3.双亲委派模型

1.概述

虚拟机设计团队把类加载阶段中的“通过一个类的全限定名和来获取描述此类的二进制字节流”这个动作放到Java虚拟机外部去实现,以便让应用程序自己决定如何获取所需要的类。实现这个动作的代码模块称为“类加载器”。

2.类与类加载器

类加载器虽然只用于实现类的加载动作,但它在Java程序中起到的作用却远远不限于类加载阶段。对于任意一个类,都需要由加载它的类加载器这个类本身一同确立其在Java虚拟机中的唯一性,每一个加载器,都拥有一个独立的类名称空间。

通俗来说:比较两个类是否“相等”,只有在这两个类是由同一个类加载器加载的前提下才有意义,否则,及时这两个类来源于同一个Class文件,被同一个虚拟机加载,只要加载这它们的类加载器不同,那这两个类就必定不相等。

这里所指的“相等”,包括代表类的Class对象(之前说的类的入口)的equals()方法、isAssignableForm()方法的返回结果,也包括使用instanceof关键字对对象所属关系做判定等情况。

3.双亲委派模型

从Java虚拟机的角度来讲,只存在两种不同的类加载器:一种是启动类加载器(Bootstrap ClassLoader),这个类加载器使用C++语言实现,是虚拟机自身的一部分;另一种就是所有其他的类加载器,这些类加载器都有Java序言实现,独立于虚拟机外部,并且全部继承自抽象类java.lang.ClassLoader。

细致可分为三类:

①启动类加载器(Bootstrap ClassLoader)

②扩展类加载器(Extension ClassLoader)

③应用程序类加载器(Application ClassLoader):也称为系统类加载器。它负责加载用户类路径(classPath)上所指定的类库,开发者可以直接使用这个类加载器。

如图展示的类加载之间的这种层次关系,称为类加载器的双亲委派模型(Parents Delegation Model)。

双亲委派模型要求除了顶层的类加载器外,其余的类加载器都应当有自己的父类加载器。这里的类加载器之间的父子关系一般不会以继承的关系来实现,而是都使用组合关系来复用父加载器的代码。

双亲委派模型的工作过程是:如果一个类加载器收到了类加载的请求,他首先不会自己去尝试加载这个类,而是把这个请求委派给父类加载器去完成,每一个层次的类加载器都是如此,因此所有的加载请求最终都应该传送到顶层的启动类加载器中,只有当父加载器反馈自己无法完成这个加载请求(它的搜算范围中没有找到所需的类)时,子加载器才会尝试自己去加载。

好处:Java类随着它的类加载器一起具备了一种带有优先级的层次关系。例如,无论哪一个类加载要加载java.lang.Object类,最终都会为派给顶端的启动类加载器去完成,因此java.lang.Object类在程序的各个类加载器环境中都是同一个类。如果没有使用双亲委派模型,由各个类加载器去自行加载的话,如果用户自己编写了一个称为java.lang.Object类,并且放在程序的ClassPath中,那系统中将会出现多个不同的Object类,Java类型体系中最基础的行为也就无法保障。

逻辑实现:先检查是否已经被加载过,若没有加载则调用父加载器的loadClass()方法,若附加在其为空默认使用启动类加载器作为父加载器。如果父类加载失败,抛出ClassNotFoundException异常后,再调用自己的FindClass()方法进行加载。

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