深入理解ClassLoader

深入理解ClassLoader

ClassLoader 作用
  • 负责将 Class 加载到 JVM 中
    • ClassLoader主要对类的请求提供服务,当JVM需要某类时,它根据名称向ClassLoader要求这个类,然后由ClassLoader返回 这个类的class对象。
  • 审查每个类由谁加载(父优先的等级加载机制)
  • 将 Class 字节码重新解析成 JVM 统一要求的对象格式
类加载时机与过程
  • 类从被加载到虚拟机内存中开始,直到卸载出内存为止,它的整个生命周期包括了:加载、验证、准备、解析、初始化、使用和卸载这7个阶段。其中,验证、准备和解析这三个部分统称为连接(linking)
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类的实例化与类的初始化
  • 类的实例化是指创建一个类的实例(对象)的过程;
  • 类的初始化是指为类中各个类成员(被static修饰的成员变量)赋初始值的过程,是类生命周期中的一个阶段。
什么情况下需要开始类加载过程的第一个阶段:”加载”。
  • 虚拟机规范中并没强行约束,这点可以交给虚拟机的的具体实现自由把握,但是对于初始化阶段虚拟机规范是严格规定了如下几种情况,如果类未初始化会对类进行初始化:
    • 创建类的实例
    • 对类进行反射调用的时候,如果累没有进行过初始化,则需要先触发其初始化
    • 当初始化一个类的时候,如果发现其父类还没有进行过初始化,则需要先触发其父类的初始化
    • 当虚拟机启动时,用户需要指定一个要执行的主类(包含main 方法的那个类),虚拟机会先初始化这个主类
    • 当使用jdk1.7动态语言支持时,如果一个java.lang.invoke.MethodHandle实例最后的解析结果REF_getstatic,REF_putstatic,REF_invokeStatic的方法句柄,并且这个方法句柄所对应的类没有进行初始化,则需要先出触发其初始化。
双亲委托模型
  • JVM 在运行时会产生三个ClassLoader,Bootstrap ClassLoader、Extension ClassLoader和 App ClassLoader。
  • Bootstrap ClassLoader是用C++编写的,在Java中看不到它,是null。它用来加载核 心类库,就是在lib下的类库,
  • Extension ClassLoader加载lib/ext下的类库,
  • App ClassLoader加载 Classpath里的类库,
  • 三者的关系为:App ClassLoader的Parent是Extension ClassLoader,而 Extension ClassLoader的Parent为Bootstrap ClassLoader。
  • 所有系统中的ClassLoader组成一棵树,ClassLoader在载入类库时先让Parent寻找,Parent找不到才自己找。
  • 加载一个类时,首先BootStrap进行寻 找,找不到再由Extension ClassLoader寻找,最后才是App ClassLoader。
  • 将 ClassLoader设计成委托模型的一个重要原因是出于安全考虑,比如在Applet中,如果编写了一个java.lang.String类并具有破 坏性。
    假如不采用这种委托机制,就会将这个具有破坏性的String加载到了用户机器上,导致破坏用户安全。
线 程中的ClassLoader
  • 每个运行中的线程都有一个成员contextClassLoader,用来在运行时动态地载入其它类
Web应用中的ClassLoader
  • 回到上面的例子,在Tomcat 里,WebApp的ClassLoader的工作原理有点不同,它先试图自己载入类(在ContextPath/WEB-INF/...中载入类),如果 无法载入,再请求父ClassLoader完成。
  • 对于WEB APP线程,它的contextClassLoader是WebAppClassLoader
    对于Tomcat Server线程,它的contextClassLoader是CatalinaClassLoader
获得ClassLoader的几种方法
  • 可以通过如下3种方法得到ClassLoader
this.getClass.getClassLoader(); // 使用当前类的ClassLoader  
Thread.currentThread().getContextClassLoader(); // 使用当前线程的ClassLoader  
ClassLoader.getSystemClassLoader(); // 使用系统ClassLoader,即系统的入口点所使用的ClassLoader。
(注意,system ClassLoader与根 ClassLoader并不一样。JVM下system ClassLoader通常为App ClassLoader) 
参考

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转载自www.cnblogs.com/frankltf/p/10362706.html
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