JVM核心之JVM運行和類加載-創新互聯

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關于JVM運行時數據區

JVM核心之JVM運行和類加載

JVM運行時數據區

關于類加載

class文件加載至內存，鏈接（校驗、解析），初始化；最終形成JVM可以直接使用的JAVA類型的過程。

加載：在方法區形成類的運行時數據結構；在堆里面形成該類的Class對象，作為訪問方法區的入口。

JVM核心之JVM運行和類加載

加載

鏈接：class文件是否存在問題；一些符號引號替換成直接引用。

初始化：初始化一個類，先初始化它的父類。虛擬機會保證一個類的初始化在多線程環境中被正確加鎖和同步。

要使用類A，必須先加載類A；加載類A，就會把靜態變量、靜態塊合并初始化，然后在調用構造器。注意類的加載和初始化，只有一次。

關于類加載器

上文已經說了，類加載器的作用就是：將class文件的字節碼內容加載到內存中，并將這些靜態數據轉化成方法區中的運行時數據結構，在堆中生成一個代表這個類的Class對象，作為方法區類數據的訪問入口。

類加載器的層次結構

引導類加載器bootstrap classloader

加載JAVA核心庫（$JAVA_HOME/jre/lib/rt.jar），原生代碼實現（C++），并不繼承自java.lang.ClassLoader。

擴展類加載器extensions classloader

JAVA可以提供一個擴展目錄（$JAVA_HOME/jre/ext/*.jar）來加載Java類。

由sun.misc.Launcher.ExtClassLoader實現

應用程序類加載器application classloader（也稱系統類加載器）

一般來說，JAVA應用的類由它加載，即加載路徑是classpath下的路徑。

由sun.misc.Launcher.AppClassLoader實現。

自定義類加載器

開發人員繼承java.lang.ClassLoader實現自己的類加載器

JVM核心之JVM運行和類加載

類加載器的層次結構

關于java.lang.ClassLoader

ClassLoader的基本職責就是：

第一，根據指定的類名稱，找到或者生成對應的字節碼，并根據字節碼生成class對象

第二，加載JAVA應用所需的資源，如配置文件等。

ClassLoader的組合模式

JVM核心之JVM運行和類加載

組合模式為雙親委派機制提供支持

demo:

JVM核心之JVM運行和類加載

類加載器的層次

引導類加載器是原生代碼實現，我們獲取不到，所以是null。

ClassLoader重要API

getParent()：該類加載器的父類加載器

loadClass(String name)：加載名稱為name的類，并返回Class實例。

加載順序是：先交給擴展類加載器加載，如果加載不到，交給引導類加載器加載，加載不到，交給自己去加載，如果自己也加載不到，那么ClassNotFoundException。【雙親委派機制】如果要改變類的加載順序，那么可以override該方法。

findClass(String name)，不是加載，僅僅是查找而已

findLoadedClass(String name)，查找已經被加載過的

defineClass(String name,byte[] b, int off ,int len)，可以把字節數組的內容轉換成JAVA類，并會返回Class實例。

類加載器的代理模式：雙親委派機制

類加載器的代理模式：就是把加載指定類的過程交給其他加載器。

JAVA默認使用的類加載器代理模式是：雙親委派機制。

雙親委派機制：

就是某個特定的類加載器接到加載類的請求時，首先將加載任務委托給父類加載器，依次追溯，比如說從應用加載器委托給擴展類加載器，從擴展類加載器委托給引導類加載器。這種委托，直至委托到層次最高的類加載器，即引導類加載器，如果委托的父類加載器可以完成加載任務，那么成功返回；只有父類加載器無法完成時，才去自己加載。

可以看出雙親委派機制的意思就是優先父類加載器加載！

試想如果我們定義了一個java.lang.String類，根據雙親委派機制，那么JDK只會加載它自己的String。這顯然保證了Java核心庫的類型安全。

雙親委派機制不是唯一的選擇

雖然JDK默認的類加載機制是雙親委派機制，但是并不是所有都采用，比如有些服務器，如Tomcat，雖然也采用代理的方式加載，但是加載順序卻恰恰和雙親委派機制相反，它是首先嘗試加載這個類，只有加載不到的情況下，才去讓父類加載器代理加載。

為什么會這樣呢，不是說雙親委派很安全么？

其實就是在安全，和靈活方面進行取舍！

寫一個自定義類加載器

MyClassLoader：

JVM核心之JVM運行和類加載