Load Class File Operational Principle

Java中的所有类,必须被装载到jvm中才能运行,这个装载工作是由jvm中的类装载器完成的,类装载器所做的工作实质是把类文件从硬盘读取到内存中。
 
类装载方式分为:
  • 隐式装载, 程序在运行过程中当碰到通过new 等方式生成对象时,隐式调用类装载器加载对应的类到jvm中。
  • 显式装载, 通过class.forname()等方法,显式加载需要的类
java类装载器:
    Java中的类装载器实质上也是类,功能是把类载入jvm中,jvm的类装载器并不是一个,层次结构:
      Bootstrap Loader  - 负责加载系统类            |
          - - ExtClassLoader  - 负责加载扩展类                    |
                   - - AppClassLoader  - 负责加载应用类
 
类加载器之间是如何协调工作的:
在这里java采用了委托模型机制,就是“类装载器有载入类的需求时,会先请示其Parent使用其搜索路径帮忙载入,如果Parent 找不到,那么才由自己依照自己的搜索路径搜索类”,注意喔,这句话具有递归性。
 
类装载器就是寻找类或接口字节码文件进行解析并构造JVM内部对象表示的组件,在java中类装载器把一个类装入JVM,经过以下步骤:
  • 1、装载:查找和导入Class文件
  • 2、链接:其中解析步骤是可以选择的
    • (a)检查:检查载入的class文件数据的正确性
    • (b)准备:给类的静态变量分配存储空间
    • (c)解析:将符号引用转成直接引用
  • 3、初始化:对静态变量,静态代码块执行初始化工作
 
类装载工作由ClassLoader和其子类负责。JVM在运行时会产生三个ClassLoader:Bootstrap Loader,ExtClassLoader(扩展类装载器)和AppClassLoader,其中根装载器不是ClassLoader的子类,由C++编写,因此在java中看不到他,负责装载 JRE的核心类库。ExtClassLoader是ClassLoader的子类,负责装载JRE扩展目录 ext下的jar类包;AppClassLoader负责装载 classpath路径下的类包,这三个类装载器存在父子层级关系。默认情况下使用AppClassLoader装载应用程序的类。
 
Java装载类使用“全盘负责委托机制”。“全盘负责”是指当一个ClassLoader装载一个类时,除非显示的使用另外一个ClassLoder,该类所依赖及引用的类也由这个ClassLoader载入;“ 委托机制”是指先委托父类装载器寻找目标类,只有在找不到的情况下才从自己的类路径中查找并装载目标类。这一点是从安全方面考虑的,试想如果一个人写了一个恶意的基础类(如java.lang.String)并加载到JVM将会引起严重的后果,但有了全盘负责制,java.lang.String永远是由根装载器来装载,避免以上情况发生。
 

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