深入理解Java虚拟机--类加载器

       通过一个类的全限定名来获取描述此类的二进制流,执行这个动作的代码模块成为“类加载器”。

       两个类只有在同一个类加载器加载的前提下才有意义,否则即使两个类原子相同的Class文件,只要加载它们的加载器不同,那这两个类也是不相等的。这里的相等,包括equals,isAssignableFrom(),isInstance() instanceof等情况。

  • 双亲委派模型

       在jvm角度讲,只存在两种不同的类加载器:启动类加载器(Bootstrap ClassLoader),使用C++实现,是虚拟机自身的一部分。另一种是所有其他的类加载器,使用JAVA实现,独立于JVM,并且全部继承自抽象类java.lang.ClassLoader.
       在开发人员角度讲,绝大部分JAVA程序都会使用到以下三种系统提供的类加载器:
       启动类加载器(Bootstrap ClassLoader),负责将存放在<JAVA_HOME>\lib目录中的,或者被-Xbootclasspath参数所制定的路径中的,并且是JVM识别的(仅按照文件名识别,如rt.jar,如果名字不符合,即使放在lib目录中也不会被加载),加载到虚拟机内存中,启动类加载器无法被JAVA程序直接引用。
       扩展类加载器,由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader实现,负责加载<JAVA_HOME>\lib\ext目录中的,或者被java.ext.dirs系统变量所指定的路径中的所有类库,开发者可以直接使用扩展类加载器。
       应用程序类加载器(Application ClassLoader),由sun.misc.Launcher$AppClassLoader来实现。由于这个类加载器是ClassLoader中的getSystemClassLoader()方法的返回值,所以一般称它为系统类加载器。负责加载用户类路径(ClassPath)上所指定的类库,开发者可以直接使用这个类加载器,如果应用程序中没有自定义过自己的类加载器,一般情况下这个就是程序中默认的类加载器。

       双亲委派模型要求除了顶层的启动加载类外,其余的类加载器都应当有自己的父类加载器。,这里类加载器之间的父子关系一般不会以继承的关系来实现,而是使用组合关系来复用父类加载器的代码。

双亲委派模型并不是一个强制性的模型,仅是推荐. 
       双亲委派模型的工作过程是:当一个类加载器受到类加载请求,它首先不会自己尝试去加载这个类,而是把这个请求委派给自己的父类加载器去完成,只有当父加载器表示自己无法完成这个加载请求时,子加载器才会尝试自己去加载。

       思考:

       Java虚拟机的第一个类加载器是Bootstrap,这个加载器很特殊,它不是Java类,因此它不需要被别人加载,它嵌套在Java虚拟机内核里面,也就是JVM启动的时候Bootstrap就已经启动,它是用C++写的二进制代码(不是字节码),它可以去加载别的类。
       这也是我们在测试时为什么发现System.class.getClassLoader()结果为null的原因,这并不表示System这个类没有类加载器,而是它的加载器比较特殊,是BootstrapClassLoader,由于它不是Java类,因此获得它的引用肯定返回null。
       委托机制具体含义 
       当Java虚拟机要加载一个类时,到底派出哪个类加载器去加载呢?
       首先当前线程的类加载器去加载线程中的第一个类(假设为类A)。 注:当前线程的类加载器可以通过Thread类的getContextClassLoader()获得,也可以通过setContextClassLoader()自己设置类加载器。如果类A中引用了类B,Java虚拟机将使用加载类A的类加载器去加载类B。还可以直接调用ClassLoader.loadClass()方法来指定某个类加载器去加载某个类。
       委托机制的意义 — 防止内存中出现多份同样的字节码 
       比如两个类A和类B都要加载System类,如果不用委托而是自己加载自己的,那么类A就会加载一份System字节码,然后类B又会加载一份System字节码,这样内存中就出现了两份System字节码。
如果使用委托机制,会递归的向父类查找,也就是首选用Bootstrap尝试加载,如果找不到再向下。这里的System就能在Bootstrap中找到然后加载,如果此时类B也要加载System,也从Bootstrap开始,此时Bootstrap发现已经加载过了System那么直接返回内存中的System即可而不需要重新加载,这样内存中就只有一份System的字节码了。
 

那能不能自己写个类叫java.lang.System?
答案:通常不可以,但可以采取另类方法达到这个需求。 
解释:为了不让我们写System类,类加载采用委托机制,这样可以保证爸爸们优先,爸爸们能找到的类,儿子就没有机会加载。而System类是Bootstrap加载器加载的,就算自己重写,也总是使用Java系统提供的System,自己写的System类根本没有机会得到加载。
       但是,我们可以自己定义一个类加载器来达到这个目的,为了避免双亲委托机制,这个类加载器也必须是特殊的。由于系统自带的三个类加载器都加载特定目录下的类,如果我们自己的类加载器放在一个特殊的目录,那么系统的加载器就无法加载,也就是最终还是由我们自己的加载器加载
     

    原文作者:java虚拟机
    原文地址: https://blog.csdn.net/u010010428/article/details/51921499
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