JVM之类的加载器(双亲委派)

陈奶思耐撕
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掘金日新计划 · 6 月更文挑战」的第11天

一，类加载器的分类

  • JVM支持两种类型的类加载器，分别为引导类加载器（BootstrapclassLoader）和自定义类加载器（User-Defined ClassLoader)。
  • 从概念上来讲，自定义类加载器一般指的是程序中由开发人员自定义的一类类加载器，但是Java虚拟机规范却没有这么定义，而是将所有派生于抽象类ClassLoader的类加载器都划分为自定义类加载器。
  • 无论类加载器的类型如何划分，在程序中我们最常见的类加载器始终只有3个，如下所示:

在这里插入图片描述

	public static void main(String[] args) {
        //获取系统类加载器
        ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
        //sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
        System.out.println(systemClassLoader);

        //获取其上层：扩展类加载器
        ClassLoader extClassLoader = systemClassLoader.getParent();
        //sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@277050dc
        System.out.println(extClassLoader);

        //获取其上层：获取不到引导类加载器
        ClassLoader bootstrapClassLoader = extClassLoader.getParent();
        //null
        System.out.println(bootstrapClassLoader);

        //对于用户自定义类来说：默认使用系统类加载器进行加载
        ClassLoader classLoader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader();
        //sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
        System.out.println(classLoader);

        //String类使用引导类加载器进行加载的，Java的核心类库都是使用引导类加载器进行加载的
        ClassLoader classLoader1 = String.class.getClassLoader();
        //null
        System.out.println(classLoader1);
   
    }

二，虚拟机自带的加载器

1，启动类加载器（引导类加载器，Bootstrap classLoader)

（1），这个类加载使用c/C++语言实现的，嵌套在JVM内部。 （2），它用来加载Java的核心库（JAVA_HOME/jre/lib/rt.jar、resources.jar或sun.boot.class.path路径下的内容）,用于提供JVM自身需要的类 （3），并不继承自java.lang.cIassLoader，没有父加载器。 （4），加载扩展类和应用程序类加载器，并指定为他们的父类加载器。 （5），出于安全考虑，Bootstrap启动类加载器只加载包名为java、 javax、sun等开头的类

2，扩展类加载器（Extension classLoader)

（1），Java语言编写，由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader实现。 （2），派生于ClassLoader类 （3），父类加载器为启动类加载器 （4），从java.ext.dirs系统属性所指定的目录中加载类库，或从JDK的安装目录的jre/lib/ext子目录（扩展目录）下加载类库。如果用户创建的JAR放在此目录下，也会自动由扩展类加载器加载。

3，应用程序类加载器（系统类加载器，AppclassLoader)

（1），java语言编写，由sun.misc.Launcher$AppClassLoader实现 （2），派生于classLoader类 （3），父类加载器为扩展类加载器 （4），它负责加载环境变量classpath或系统属性java.class.path指定路径下的类库 （5），该类加载是程序中默认的类加载器，一般来说，Java应用的类都是由它来完成加载 （6），通过classLoader#getsystemClassLoader ()方法可以获取到该类加载器

关于ClassLoader ClassLoader类，它是一个抽象类，其后所有的类加载器都继承自ClassLoader(不包括启动类加载器即引导类加载器)

三，获取ClassLoader的途径

  • 方式一:获取当前类的C1assLoader clazz.getclassLoader ()
  • 方式二:获取当前线程上下文的ClassLoader Thread.currentThread() .getContextClassLoader ()
  • 方式三:获取系统的classLoader classLoader.getSystemClassLoader ()
  • 方式四:获取调用者的classLoader DriverManager.getCallerClassLoader ()

四，双亲委派机制

Java虚拟机对class文件采用的是按需加载的方式，也就是说当需要使用该类时才会将它的class文件加载到内存生成class对象。而且加载某个类的class文件时，Java虚拟机采用的是双亲委派模式，即把请求交由父类处理,它是一种任务委派模式。 在这里插入图片描述 工作原理

1)如果一个类加载器收到了类加载请求，它并不会自己先去加载，而是把这个请求委托给父类的加载器去执行; 2)如果父类加载器还存在其父类加载器，则进一步向上委托，依次递归,请求最终将到达顶层的启动类加载器; 3)如果父类加载器可以完成类加载任务，就成功返回，倘若父类加载器无法完成此加载任务，子加载器才会尝试自己去加载，这就是双亲委派模式。

优势

避免类的重复加载 保护程序，防止核心API被随意篡改

五，沙箱安全机制

  • 自定义string类，但是在加载自定义string类的时候会率先使用引导类加载器加载，而引导类加载器在加载的过程中会先加载jdk自带的文件(rt.jar包中java \lang \string.class)，报错信息说没有main方法，就是因为加载的是rt.jar包中的string类。这样可以保证对java核心源代码的保护，这就是沙箱安全机制。

六，其他

  • 在JVM中表示两个class对象是否为同一个类存在两个必要条件:

（1），类的完整类名必须一致，包括包名。

（2），加载这个类的classLoader(指classLoader实例对象)必须相同。

  • 换句话说，在JVM中，即使这两个类对象(class对象)来源同一个class文件，被同一个虚拟机所加载，但只要加载它们的classLoader实例对象不同，那么这两个类对象也是不相等的。

对类加载器的引用 JVM必须知道一个类型是由启动加载器加载的还是由用户类加载器加载的。如果一个类型是由用户类加载器加载的，那么JVM会将这个类加载器的一个引用作为类型信息的一部分保存在方法区中。当解析一个类型到另一个类型的引用的时候，JVM需要保证这两个类型的类加载器是相同的。

类的主动使用和被动使用

  • Java程序对类的使用方式分为:主动使用和被动使用主动使用，又分为七种情况:

1，创建类的实例 2，访问某个类或接口的静态变量，或者对该静态变量赋值 3，调用类的静态方法 4，反射(比如:Class.forName ( "com.atguigu . Test" ) )初始化一个类的子类 5，Java虚拟机启动时被标明为启动类的类 6，JDK 7开始提供的动态语言支持:

java . lang.invoke.MethodHandle实例的解析结果REF_getstatic、REF_putstatic、REF_invokestatic句柄应的类没有初始化，则初始化

除了以上七种情况，其他使用Java类的方式都被看作是对类的被动使用 都不会导致类的初始化。

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