JVM类加载机制

有浊
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一个类得运行其实运行的是.class文件，Java虚拟机得启动程序 .dll文件相当于java中得jar包，里面有很多的C语言库函数，开启Java虚拟机 引导类加载器：c语言实现

类的加载

  • 验证

校验.class文件是否符合jvm的规范（代码的内容是否符合Java代码的规范）

  • 准备
public static int intDate=666;
    public static User user = new User();

一个类从磁盘加载到内存之后，验证完之后，开始准备了对静态变量做一个初始值赋值。int类型默认值0，bolean类型默认值 false

  • 解析

符号引用（修饰符、方法名、返回值、类名）转化为直接引用（方法被加载到内存之后会有一个JVM内存地址，位置就是代码的直接引用），知道这个地址后就可以使用。这个过程还涉及一个动态链接的过程，调用一个方法的时候不在类一加载就开始调用，而是在真正使用到的时候才回去调用底层实现的细节。

  • 初始化

对类的静态变量初始化为指定的值，执行静态代码块

image.png .class文件加载到jvm虚拟机内存中，这个过程中需要进行以上的几个步骤最终把.class文件变成类元信息放到JVM内存中。

  1. 验证.class文件的格式是否正确 符合JVM的指令码规范 比如正确的JVM指令集规范：

image.png 不符合JVM指令规范：

image.png

类加载器和双亲委派机制

  • 引导类加载器

负责加载支撑JVM运行的位于JRE的lib目录下的核心类库，比如 rt.jar、charsets.jar等

  • 扩展类加载器

负责加载支撑JVM运行的位于JRE的lib目录下的ext扩展目录中的JAR类包

  • 应用程序类加载器

负责加载ClassPath路径下的类包，主要就是加载你自己写的那些类

  • 自定义类加载器

负责加载用户自定义路径下的类包 ##　类加载器初始化过程 参见类运行加载全过程图可知其中会创建JVM启动器实例sun.misc.Launcher。 sun.misc.Launcher初始化使用了单例模式设计，保证一个JVM虚拟机内只有一个 sun.misc.Launcher实例。 在Launcher构造方法内部，其创建了两个类加载器，分别是 sun.misc.Launcher.ExtClassLoader(扩展类加载器)和sun.misc.Launcher.AppClassLoader(应 用类加载器)。 JVM默认使用Launcher的getClassLoader()方法返回的类加载器AppClassLoader的实例加载我们 的应用程序。

双亲委派机制

双亲委派的核心就在ClassLoader.loaderClass方法中

image.png

所有的类加载器都继承ClassLoader

通过AppClasLoader会去调用类加载器ClassLoader.loader的方法

static class AppClassLoader extends URLClassloader

**引导类加载器(BootStrapClass)、扩展类加载器、应用程序类加载器之间不是继承关系 **

ExtClassLoader中无findClass方法，但是findClass方法是需要去加载类的

为什么双亲委派机制？

  1. 避免类的重复加载：当父亲已经加载了该类的时候，就没有必要子ClassLoader再加载一次，保证被加载类的唯一性。
  2. 沙箱安全机制，如果自己编写的类与JDK中的类相同，不会被加载，可以防止核心API库被随意篡改。对于JVM来说，凡是jdk内部的核心的包，都不允许自己去加载。
  1. 比如自己编写的String类（有main方法），Java中的Sring类无main方法。
  2. 打破双亲委派机制时，Object类不能自己加载

image.png

public class String{
    public static void main(String args[]){
            System.out.println("自定义的String类");
    }

}

要运行的是自定义的String类，但是返回的是jdk自带的java.lang.String.class-----这个类没有main方法，因此运行时报错。

image.png 双亲委派机制----根据类的包名以及类名

自定义类加载器

继承ClassLoader,重写findclass方法,自定义类加载器只需要继承 java.lang.ClassLoader 类，该类有两个核心方法，一个是 loadClass(String, boolean)，实现了双亲委派机制，还有一个方法是findClass，默认实现是空 方法，所以我们自定义类加载器主要是重写findClass方法

public class MyClassLoader

从磁盘中把类文件读到数据中.自定义类加载器要初始化的时候会先初始化父加载器。

打破双亲委派机制，自定义类加载器

Object类由BootStrap引导类加载器加载

Tomcat打破双亲委派机制

Tomcat里面可能会部署很多war包，不同的war包引用的spring的版本不同（引用Spring4/spring5）,类加载器相互隔离，互不影响

Tomcat中war包应用尽量相互隔离，线程时刻监听着文件夹是否有变动（文件夹都有一个修改时间的，modifiedTime,根据这个就可以知道文件夹是否变动），Tomcat热加载也不是马上生效的，也有一个很短的时间，后台也有一个定时任务跑进行加载监听。 只要我们知道怎么实现自定义类加载器，打破双亲委派机制，将来就可以自定义需求。

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