浅谈java classloader

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类加载器三杰

jvm有三类classloader,分别是bootstrap classloader,extended classloader以及system classloader。

bootstrap classloader是系统在启动jvm时默认加载的。当用户在命令行输入java Test时,系统会首先加载jvm。在windows系统下,jvm的路径通常位于%JAVA_HOME%/jdk/jre/client/jvm.dll和%JAVA_HOME%/jdk/jre/server/jvm.dll.

bootstrap classloader加载后,会载入extended classloader,并将extended classloader的父类设为bootstrap classloader。然后,bootstrap classloader接着载入system classloader,并将system classloader的父类设为extended classloader。至此,bootstrap–extended–system三级继承结构形成。

bootstrap classloader在jvm启动之后自动加载。bootstrap classloader由c实现,不属于java类。

extended classloader由java实现,通常为sun.misc.Lancher$ExtClassLoader.

system classloader由java实现,通常为sun.misc.Lancher$AppClassLoader.

其中,

bootstrap classloader负责加载sun.boot.class.path路径下的.class文件以及jar包。

extended classloader负责加载java.ext.dirs路径下的.class文件以及jar包。

system classloader负责加载java.class.path路径下的.class文件以及jar包。

sun.boot.class.path通常对应环境变量CLASSPATH的路径。

java.ext.dirs通常对应JAVA_HOME/jre/lib/ext目录。

java.class.path对应用户自身的类路径。

类加载到何处

据可靠情报,jvm由方法区,堆,栈,pc寄存器和本地方法栈构成。类加载器的任务就是将class二进制文件加载到方法区,供虚拟机模制出在堆中存放的对象。

双亲委托机制

classloader加载类的过程为:

检查被加载类是否被加载。

如果没有被加载则调用父classloader加载该类。

如果1、2不成功,则仍由自身进行类加载。

这种机制又叫双亲委派机制。

双亲委派机制的好处是,避免多个类加载器加载同一个类的不同拷贝到内存(jvm的方法区)中。因为如果类A由ClassLoaderA加载,同时,又被ClassLoaderB加载,这样,内存中就会存在两份不同的A的定义,于是形成A既是ClassLoaderA罩的,又是ClassLoaderB罩着,造成灾难性后果。

用户自定义类的加载顺序通常为:

首先调用AppClassLoader加载类,AppClassLoader调用ExtClassLoader,ExtClassLoader调用BootClassLoader,BootClassLoader在sun.boot.class.path寻找改类,没找到,加载失败;ExtClassLoader也未加载类,失败,最后由AppClassLoader加载成功。从这个加载顺序可以看出来,三个类加载器的对类的可见性是不同的。

java中的类是由java的全名以及类的classloader来限定的。只有当二者完全一样才会认为是同一个类。否则是不同的类。因此,可以定义一个同名的类,包名也一样,只要保证该类被不同的类加载器加载即可。

当前类加载器和线程上下文类加载器

当前类加载器

当前类加载器是指当前方法所在的类使用的类加载器。在程序中使用Class.forName或者Class.getResource抑或Class.class时就是使用的该类加载器。

线程上下文类加载器

线程上下文类加载器可以不遵循双亲委派机制。线程的上下文类加载器有Thread.currentThread().setContextClassLoader()来为当前线程设置线程上下文类加载器。如果没有设置当前线程的上下文类加载器,则继承父类的上下文类加载器。

为什么还需要线程上下文类加载器?

考虑一种情况,当我们的程序必须由jvm的核心代码去加载第三方类的时候。比如jndi,jndi的核心是rt.jar包中实现的,由Bootstrap classloader负责加载,但是jndi必须加载第三方厂商的具体的jndi实现,这个时候调用Bootstrap加载只对其子类加载器可见的类,就会出现失败。这个时候就可以使用线程上下文类加载器。

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文章来源: 网易云社区

    原文作者:网易云社区
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