Java类加载机制(二)
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
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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。
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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。
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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。
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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。
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
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代理模式:交给其他类加载器加载指定的类
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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