类加载的过程
加载–>链接–>初始化 其中链接过程分为验证、准备、解析三个步骤。
加载过程概述
1.通过全限定名获取定义此类的二进制字节流
2.将静态字节码文件加载到内存中(方法区)成为运行时数据结构
3.其中加载过程由类加载器执行，字节码文件加载到内存的同时也会创建一个类对象，作为访问类数据信息的接口
类加载器
系统自带的三种类加载器：
1.启动类加载器(Bootstrap ClassLoader) 负责加载<JAVA_HOME>\lib下的class文件 C++实现
2.扩展类加载器(Extension ClassLoader) 负责加载<JAVA_HOME>\lib\ext下的class文件
3.应用程序类加载器(Applaction ClassLoader)负责加载用户自定义的Java字节码文件(ClassPath下的类库)
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4.用户自定义的类加载器(User ClassLoader) 负责执行用户自定义的加载规则。
注：
1.上述加载器存在父子类关系，BootStrap ClassLoader的父类为null。
2.判断两个类是否相等的前提是加载该类的类加载器相同
双亲委派机制
什么是双亲委派模型：
指类加载器接收到加载请求不会立即加载，会将加载请求向父类加载器发送，
一直到父类加载器为空(启动类加载器)，开始加载，当父类加载器无法加载时，子类加载器开始尝试加载。
为什么用双亲委派模型：
双亲委派模型可是使Java类具有优先级，系统底层的类优先被加载，
可以防止用户自定义和jdk源码包中同名类从而破坏Java基本执行。
双亲委派模型的实现(jdk ClassLoader类源码)：
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;
}
}
如何破坏双亲委派
1.可以通过自定义类加载器(直接重写loadClass方法，自定义加载规则)，使用自定义的类加载器进行加载
2.所有涉及SPI(Servoice Provider Interface)的加载动作，如JDBC服务破坏了双亲委派
为什么说JDBC破坏了双亲委派？
Java的rt.jar中有关于JDBC驱动Driver的接口，不同数据库的厂家针对该接口进行了驱动的实现，
所以在JDBC进行驱动加载时，理应加载已经实现的驱动包(如mysql-connector-java，导入项目后位于ClassPath)，
但是由于rt.jar中已经存在Driver的接口，所以按照双亲委派，则加载应该是位于rt.jar的接口文件。
此时就需要破坏双亲委派。。
JDBC服务如何破坏？
使用线程上下文类加载器，线程上下文类加载器破坏了“双亲委派模型”，可以在执行线程中抛弃双亲委派加载链模式，使程序可以逆向使用类加载器。至于线程上下文加载器如何破坏可以参见JDBC中mysql驱动包的源码DriverManager(Driver类只实现注册功能，将MySQL Driver实例注册给DriverManager)。
private static Connection getConnection(
String url, java.util.Properties info, Class<?> caller) throws SQLException {
/*
* When callerCl is null, we should check the application's
* (which is invoking this class indirectly)
* classloader, so that the JDBC driver class outside rt.jar
* can be loaded from here.
*/
ClassLoader callerCL = caller != null ? caller.getClassLoader() : null;
synchronized(DriverManager.class) {
// synchronize loading of the correct classloader.
if (callerCL == null) {
callerCL = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
}
}
if(url == null) {
throw new SQLException("The url cannot be null", "08001");
}
println("DriverManager.getConnection(\"" + url + "\")");
// Walk through the loaded registeredDrivers attempting to make a connection.
// Remember the first exception that gets raised so we can reraise it.
SQLException reason = null;
for(DriverInfo aDriver : registeredDrivers) {
// If the caller does not have permission to load the driver then
// skip it.
if(isDriverAllowed(aDriver.driver, callerCL)) {
try {
println(" trying " + aDriver.driver.getClass().getName());
Connection con = aDriver.driver.connect(url, info);
if (con != null) {
// Success!
println("getConnection returning " + aDriver.driver.getClass().getName());
return (con);
}
} catch (SQLException ex) {
if (reason == null) {
reason = ex;
}
}
} else {
println(" skipping: " + aDriver.getClass().getName());
}
}
// if we got here nobody could connect.
if (reason != null) {
println("getConnection failed: " + reason);
throw reason;
}
println("getConnection: no suitable driver found for "+ url);
throw new SQLException("No suitable driver found for "+ url, "08001");
}
用户自定义类加载器：
1.继承ClassLoader类，重写findClass()方法，此时所写的类加载器仍然满足双亲委派。
2.继承ClassLoader类，直接重写loadClass()方法，破坏双亲委派规则(坑很多)。
3.使用Class.forName()可以指定类加载器进行加载。
loadClass()方法说明：定义了双亲委派的加载规则，最后所有父类都无法加载时采用findClass()方法进行加载。 ClassLoader中的findClass方法没有定义任何加载过程。
findClass()方法说明：自定义的加载规则写在该方法内，由loadClass()进行调用。
defClass()方法说明：进行自定义加载时，可使用该方法将加载的普通字节流文件转化java.lang.Class文件。
什么情况下需要自定义类加载器
1.系统加载器无法加载，系统自带的类加载器只能加载jdk源码字节码文件以及位于ClassPath下的类库。当所要加载的字节码文件不在这些路径下时，需要自定义。
2.有时我们不一定是从类文件中读取类，可能是从网络的输入流中读取类，这就需要做一些加密和解密操作，这就需要自己实现加载类的逻辑，当然其他的特殊处理也同样适用。
3.可以定义类的实现机制，实现类的热部署,如OSGi中的bundle模块就是通过实现自己的ClassLoader实现的。