JAVA虚拟机类加载机制之类加载的时机双亲委派模型

在类加载阶段中的“通过一个类的全限定名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去获取所需要的类。实现这个动作的代码模块被称为“类加载器”。任意一个类都需要加载它的类加载器和这个类本身一同确立其在java虚拟机中的唯一性。两个类的加载他们的类加载器不同,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对象的equals方法、isAssignableFrom()方法、isInstance()方法的返回结果,,也包括了使用instanceof()关键字做对象所属关系判定等情况。

 

从虚拟机角度讲只存在两种不同的类加载器:

启动类加载器(Bootstrap ClassLoader):C++语言实现,是虚拟机自身的一部分。负责将JAVA_HOME\lib目录中的,或者被-Xbootclasspath参数所指定的路径中,并且是虚拟机只按照文件名识别的类库加载到虚拟机中,不符合的不会加载。此加载器无法被java程序直接引用。

所有其他的类加载器:java语言实现,独立于虚拟机外部,都继承自抽象类java.lang.ClassLoader。

       扩展类加载器(Extention ClassLoader),负责加载<JAVA_HOME>\lib\ext目录中的,或者被java.ext.dirs系统变量所指定的路径中的所有类库。

       应用程序类加载(Application ClassLoader),是ClassLoader中的getSystemCLassLoader()方法的返回值,称为系统类加载器,负责嘉爱用户类路径(ClassPath)上所指定的类库,是一般程序中默认的类加载器。

 

双亲委派模型

双亲委派模型的工作流程是: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。

 

双亲委派机制:

 

1、当 AppClassLoader加载一个class时,它首先不会自己去尝试加载这个类,而是把类加载请求委派给父类加载器ExtClassLoader去完成。

 

2、当 ExtClassLoader加载一个class时,它首先也不会自己去尝试加载这个类,而是把类加载请求委派给BootStrapClassLoader```去完成。

 

3、如果 BootStrapClassLoader加载失败(例如在 $JAVA_HOME/jre/lib里未查找到该class),会使用 ExtClassLoader来尝试加载;

 

4、若ExtClassLoader也加载失败,则会使用 AppClassLoader来加载,如果 AppClassLoader也加载失败,则会报出异常 ClassNotFoundException。

 

java.lang.ClassLoader.loadClass源码:

 

    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) {

                long t0 = System.nanoTime();

                try {

                    if (parent != null) {

                        c = parent.loadClass(name, false);

                    } else {

                        c = findBootstrapClassOrNull(name);

                    }

                } catch (ClassNotFoundException e) {

                    // ClassNotFoundException thrown if class not found

                    // from the non-null parent class loader

                }

 

                if (c == null) {

                    // If still not found, then invoke findClass in order

                    // to find the class.

                    long t1 = System.nanoTime();

                    c = findClass(name);

 

                    // this is the defining class loader; record the stats

                    sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);

                    sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);

                    sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();

                }

            }

            if (resolve) {

                resolveClass(c);

            }

            return c;

        }

    }

 

参考资料:《深入理解java虚拟机》--周志明

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