26、java的类加载原理

1、编译阶段  Java编译器把 .java编译成 .class文件

2、类加载过程  类加载的整个生命周期为从类被加载到虚拟机中开始,到卸载出内存为止,它的整个生命周期包括:

    加载-->验证-->准备-->解析-->初始化-->使用-->卸载 七个阶段

    1)加载第一个阶段,在加载阶段,虚拟机需要完成以下三件事情

  • 通过一个类的全限定名来获取其定义的二进制字节流。
  • 将这个字节流所代表的静态存储结构转化为方法区的运行时数据结构。
  • 在 Java 堆中生成一个代表这个类的 java.lang.Class 对象,作为对方法区中这些数据的访问入口

相对于类加载的其他阶段而言,加载阶段是可控性最强的阶段,因为开发人员既可以使用系统提供的类加载器来完成加载,也可以自定义自己的类加载器来完成加载

加载阶段完成后,虚拟机外部的 二进制字节流就按照虚拟机所需的格式存储在方法区之中,而且在 Java 堆中也创建一个 java.lang.Class 类的对象,这样便可以通过该对象访问方法区中的这些数据。

说到加载,不得不提到类加载器,下面就具体讲述下类加载器。

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的加载阶段。对于任意一个类,都需要由它的类加载器和这个类本身一同确定其在就 Java 虚拟机中的唯一性,也就是说,即使两个类来源于同一个 Class 文件,只要加载它们的类加载器不同,那这两个类就必定不相等。

站在 Java 虚拟机的角度来讲,只存在两种不同的类加载器:

  • 启动类加载器:它使用 C++ 实现,是虚拟机自身的一部分。
  • 所有其他的类加载器:这些类加载器都由 Java 语言实现,独立于虚拟机之外,并且全部继承自抽象类 java.lang.ClassLoader,这些类加载器需要由启动类加载器加载到内存中之后才能去加载其他的类。

站在 Java 开发人员的角度来看,类加载器可以大致划分为以下三类:

  • 启动类加载器:Bootstrap ClassLoader,跟上面相同。它负责加载存放在JDK\jre\li(JDK 代表 JDK 的安装目录,下同)下,或被-Xbootclasspath参数指定的路径中的,并且能被虚拟机识别的类库(如 rt.jar,所有的java.*开头的类均被 Bootstrap ClassLoader 加载)。启动类加载器是无法被 Java 程序直接引用的。
  • 扩展类加载器:Extension ClassLoader,该加载器由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader实现,它负责加载JDK\jre\lib\ext目录中,或者由 java.ext.dirs 系统变量指定的路径中的所有类库(如javax.*开头的类),开发者可以直接使用扩展类加载器。
  • 应用程序类加载器:Application ClassLoader,该类加载器由 sun.misc.Launcher$AppClassLoader 来实现,它负责加载用户类路径(ClassPath)所指定的类,开发者可以直接使用该类加载器,如果应用程序中没有自定义过自己的类加载器,一般情况下这个就是程序中默认的类加载器。

应用程序都是由这三种类加载器互相配合进行加载的,如果有必要,我们还可以加入自定义的类加载器。因为 JVM 自带的 ClassLoader 只是懂得从本地文件系统加载标准的 java class 文件,因此如果编写了自己的 ClassLoader,便可以做到如下几点:

  • 在执行非置信代码之前,自动验证数字签名,这样可以防止自己的代码被反编译,代码的安全性有保障。

  • 动态地创建符合用户特定需要的定制化构建类。比如 tomcat 需要支持jsp热替换等场景。

  • 从特定的场所取得 java class,例如数据库中和网络中。

刚才我们讲了三种类加载器和一个自定义类加载器,那么如果我们写一个类是怎么被加载到内存的呢?这里我们要看下,类加载的顺序,如果一个类加载器收到了类加载的请求,它首先不会自己去尝试加载这个类,而是把请求委托给父加载器去完成,依次向上,因此,所有的类加载请求最终都应该被传递到顶层的启动类加载器中,只有当父加载器在它的搜索范围中没有找到所需的类时,即无法完成该加载,子加载器才会尝试自己去加载该类,这就是双亲委派模型。但它并不是一个强制性的约束模型,而是 Java 设计者们推荐给开发者的一种类的加载器实现方式。双亲委派不是采用的继承,而是组合模式实现的。

使用双亲委派模型来组织类加载器之间的关系,有一个很明显的好处,就是 Java 类随着它的类加载器(说白了,就是它所在的目录)一起具备了一种带有优先级的层次关系,这对于保证 Java 程序的稳定运作很重要。例如,类java.lang.Object 类存放在JDK\jre\lib下的 rt.jar 之中,因此无论是哪个类加载器要加载此类,最终都会委派给启动类加载器进行加载,这边保证了 Object 类在程序中的各种类加载器中都是同一个类。

类的加载原理都明白了吗?下一期我们其他几个步骤。

****** 如果需要可以打开 蜻蜓FM 搜索”java面试题“收听音频面视题  随时随地学习 java *******

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/zhangkang65/article/details/81037941
今日推荐