Java类加载机制(二)

jopen 9年前

类加载器原理

将class文件字节码内容加载到内存中,并将这些静态数据转换为方法区的运行时数据结构,在堆中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象,作为方法区类数据访问的入口

类缓存 标准的JavaSE类记载器可以按照要求查找类,但一旦某个类被加载到类加载器中, 它将维持加载(缓存)一段时间。不过,JVM垃圾回收器可以回收这些Claas对象。

类加载器树状结构、双亲委托机制

类加载器树状结构

  • 引导类加载器    用来加载Java的核心库(JAVA_HOME/jre/lib/rt/jar,或sun.boot.class.path路径    下的内容),是用原生的代码(c++)实现的,并不继承java.lang.ClassLoader。    加载扩展类加载器和应用程序类加载器。并指定它们的父类加载器。

  • 扩展类记载器     用来加载Java的扩展库(JAVA_HOME/jre/ext/*.jar,或java.ext.dirs路径下的内容)。 Java虚拟机的实现会提供一个扩展库目录。该类加载器在此目录里面查找并加载Java类。

  • 应用程序类加载器     它根据Java应用的类路径(classpath,java.class.path路类)    一般来说,Java应用的类都是由它来完成加载的。由sun.misc.Launcher$AppClassLoader实现。

  • 自定义类加载器    开发人员可以通过继承java.lang.ClassLoader类的方式实现自己的类加载器,以满足一些特殊的需要。

类加载器图示

public class Demo {      public static void main(String[] args) {          //获取应用程序类加载器          System.out.println(ClassLoader.getSystemClassLoader());          //获取扩展类加载器          System.out.println(ClassLoader.getSystemClassLoader().getParent());          //获取引导类加载器          System.out.println(ClassLoader.getSystemClassLoader().getParent().getParent());          //获取classpath          System.out.println(System.getProperty("java.class.path"));      }  }

双亲委托机制

  • 代理模式:交给其他类加载器加载指定的类

  • 双亲委托机制

    (1)就是当某个特定的类加载器接到加载类的请求的时候,首先委托给其父类(父类如果有父类一直向上追溯),直到父类加载器无法加载时,该加载器进行加载。

    (2)双亲委托机制是为了保证Java核心库的类型安全。

                这种机制保证不会加载到用户自定义的java.lang.Class类的情况

    (3)类加载器除了用于加载类,也是安全最基本的屏障。

双亲委托机制是代理模式的一种,但是并不是所有的类加载都是双亲委托机制,比如tomcat类加载器首先尝试特定的 类加载器,加载不到类时在尝试器父类加载器。

自定义类加载器

如何实现自定义类加载器:  (1)继承java.lang.ClassLoader  (2)检查所请求的类型是否已经被这个类加载器加载到命名空间,如果已经被加载直接返回。  (3)委派给父类加载(也可以不委派,这个程序控制)。  (4)调用自定义加载器findClass()方法获取字节码,然后调用defineClass()导入类型到方法区。
public class FileSystemClassLoader extends ClassLoader {      String rootDir;        public FileSystemClassLoader(String rootDir) {          this.rootDir = rootDir;      }        @Override      protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {          Class c = findLoadedClass(name);          if (c != null) {              return c;          } else {              ClassLoader parent = this.getParent();              try {                  c = parent.loadClass(name);              }catch (Exception e){                  e.printStackTrace();              }              if (c != null) {                  return c;              } else {                  byte[] classData = getClassData(name);                  if (classData == null) {                      throw new ClassNotFoundException("自定义类加载器没有加载到");                  } else {                      c = defineClass(name, classData, 0, classData.length);                  }              }          }          return c;      }        private byte[] getClassData(String className) {            String path = rootDir + "/" + className.replace(".", "/") + ".class";          InputStream is = null;          ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();          try {              is = new FileInputStream(path);                byte[] buffer = new byte[1024];              int temp = 0;              while ((temp = is.read(buffer)) != -1) {                  baos.write(buffer,0,temp);              }                return baos.toByteArray();          } catch (Exception e) {              return null;          } finally {              if(is != null){                  try {                      is.close();                  } catch (IOException e) {                      e.printStackTrace();                  }              }              if(baos != null){                  try {                      is.close();                  } catch (IOException e) {                      e.printStackTrace();                  }              }          }        }    }    public class TestMyClassLoader {      public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {          FileSystemClassLoader loader = new FileSystemClassLoader("/Users/wjk/Desktop");          FileSystemClassLoader loader1 = new FileSystemClassLoader("/Users/wjk/Desktop");          Class c = loader.loadClass("com.Hello");          Class c1 = loader1.loadClass("com.Hello");          Class c2 = loader.loadClass("com.Hello");          Class c3 = loader.loadClass("java.lang.String");              System.out.println(c.hashCode());//被两个类加载器加载的同一个类,JVM认为是不同的(c和c1的hashCode值不一样)          System.out.println(c1.hashCode());          System.out.println(c2.hashCode());              System.out.println(c.getClassLoader());//使用的是自定义的类加载器          System.out.println(c3.getClassLoader());//使用的是引导类加载器      }  }  //结果  1725154839  1670675563  1725154839  classLoaderTest.FileSystemClassLoader@5e2de80c  null

线程上下文类加载器

服务器类加载器原理和OSGI介绍

来自: http://my.oschina.net/u/2361475/blog/603798