ClassLoader知识

来源:互联网 发布:返利网淘宝卖家知道吗 编辑:程序博客网 时间:2024/05/16 05:44

一、什么是ClassLoader?

        一个java程序是由若干个.class文件组织而成的一个完整的Java应用程序,当程序在运行时,即会调用该程序的一个入口函数来调用系统的相关功能,而这些功能都被封装在不同的Class文件当中,所以经常要从这个class文件中调用另外一个class文件中的方法,如果另外一个文件不存在的,则会引发系统异常。而程序在启动时,并不会一次性加载程序所需要的所有class文件,而是根据程序的需要,通过Java的类加载机制(ClassLoader)来动态加载某个class文件到内存中,从而只有class文件被加载到了内存中,才能被其它class所引用。所以ClassLoader就是用来动态加载class文件到内存中用的。

二、ClassLoader基本概念

      与C++或C编写的程序不同,Java程序并不是一个可执行文件,而是由许多独立的类文件组成的,每一个文件对应一个java类。ClassLoader是JVM实现的一部分,ClassLoader包括bootstrap classloader(启动类加载器),ClassLoader在JVM运行时加Java核心的API,以满足Java程序最基本的需求,其中就包括用户定义的ClassLoader,这里所谓的用户定义,是指通过Java程序实现的两个ClassLoader:一个是ExtClassLoader,它的作用是来加载Java的扩展的API,也就是/lib/ext中的类;第二个是AppClassLoader,它是用来加载用户机器上的CLASSPATH设置目录中的class的,通常在没有指定ClassLoader的情况下,程序员自定义的类就是由该ClassLoader进行加载。


三、ClassLoader加载类的原理

      当运行一个程序的时候,JVM启动,运行bootstrap classloader,该ClassLoader加载Java核心API(ExtClassLoader和AppClassLoader也就在此时被加载),然后调用ExtClassLoader加载扩展API,最后AppClassLoader加载CLASSPATH目录下定义的Class,这就是一个程序最基本的加载流程。


四、Java 默认提供的三个ClassLoader

   1、bootstrap ClassLoader:称为启动类加载器,是Java类加载层次中最顶层的类加载器,负责加载JDK中的核心类库,如:rt.jar、reslources.jar、charsets.jar等。

   2、Extension ClassLoader:称为扩展加载器,负责加载Java的扩展类库,默认加载Java_Home/jre/lib/ext/目录下的所有jar。

   3、App ClassLoader:成为系统类加载器,负责加载应用程序classpath目录下的所有jar和class文件。

五、ClassLoader加载类的原理

   1、原理介绍

         ClassLoader使用的是双亲委托模型来搜索类的,每个ClassLoader实例都有一个父类家在气的引用(不是继承的关系,是一个包含的关系),虚拟机内置的类加载(Bootstrap ClassLoader)本身没有父类加载器,但可以用作其它ClassLoader实例的父类加载器。当一个ClassLoader实力需要加载某个类时,它会试图亲自搜索某个类之前,先把这个任务委托给它的父类加载器,这个过程是由上至下依次检查的,首先由最顶层的类加载器(Bootstrap classloader)试图加载,如果没加载到,则把任务转交给Extension Classloader试图加载,如果也没加载到。则转交给app classLoader进行加载,如果它也没有加载得到的话,则返回给委托的发起者,由它指定的文件系统或网络等URL中加载该类。如果他们都没有加载到这个类时,则抛出ClassNotFoundException异常。否则将这个找到的类生成一个类的定义,并将它加载到内存中,最后返回这个类在内存中的class实例对象。

  2、为什么要使用双亲委托这种模型呢?

         (1)避免重复加载,当父类已经加载了该类的时候,就没有必要子classloader再加载一次。

          (2)考虑到安全因素,如果不使用这种委托方式,那么可以随时使用自定义的String来动态替代java核心api中定义的类型,这样会存在非常大的安全隐患,而双亲这种方式吗,就可以避免这种情况,因为string已经在启动时就被引导类加载器加载,所以用户自定义的ClassLoaser永远也无法加载一个自己写的String。

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