类加载器

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一、类加载器

  • JVM支持两种类加载器,分别是引导类加载器和自定义类加载器。
  • 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。比如AppClassLoader和ExtClassLoader。
  • 不论类加载器怎么划分,在程序中我们最常见的类加载器始终只有3个。
public class ClassLoaderDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //获取系统类加载器
        ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();//AppClassLoader
        //获取其上层:扩展类加载器
        ClassLoader extClassLoader = systemClassLoader.getParent();//ExtClassLoader
        //获取其上层:获取不到引导类加载器
        ClassLoader bootstrapClassLoader = extClassLoader.getParent();//null
        //对于用户自定义类,默认使用系统类加载器进行加载
        ClassLoader classLoader = ClassLoaderDemo.class.getClassLoader();//AppClassLoader
        //Java的核心类库都是通过引导类加载器加载的
        ClassLoader classLoader1 = String.class.getClassLoader();//null
    }
}

二、类加载器的分类

1、启动类加载器(虚拟机自带)BootStrapClassLoader

  • 这个类加载使用C/C++语言实现,嵌套在JVM内部,所以并不继承自java.lang.ClassLoader,没有父加载器。
  • 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。
  • 出于安全考虑,BootStrap启动类加载类只加载包名为java、javax、sun等开头的类。

2、扩展类加载器(虚拟机自带)ExtensionClassLoader

  • JAVA语言编写,由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader实现。派生于ClassLoader类。
  • 父类加载器为启动类加载器。
  • 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、系统类加载器(虚拟机自带)AppClassLoader

  • JAVA语言编写,由sun.misc.Launcher$AppClassLoader实现。派生于ClassLoader类。
  • 父类加载器为启动类加载器。
  • 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。
  • 是程序中默认的类加载器,一般JAVA应用中的类都是由它加载完成。可以通过getSystemClassLoader()获取系统类加载器

4、用户自定义类加载器

为什么要使用自定义加载器?

  1. 隔离加载类
  2. 修改类的加载方式
  3. 扩展加载源
  4. 防止源码泄露

自定义类加载器的步骤

  1. 通过继承抽象类java.lang.ClassLoader类的方式
  2. JDK1.2之后,把自定义的类加载逻辑写在重写后的findClass()方法中
  3. 如果没有太复杂的需求,可直接继承URLClassLoader类

三、关于ClassLoader

  • ClassLoader类是一个抽象类,其后所有的类加载器都继承自ClassLoader(但不包括启动类加载器)
  • findClass(String name) 查找名称为name的类,返回结果为java.lang.Class类的实例
  • defineClass(String name,byte[] b,int off,int len) 把字节数组b中的内容转化为一个java类,返回结果为java.lang.Class的实例

四、双亲委派机制

工作原理:

  • 如果一个类加载器收到了加载类的请求,它并不会自己先去加载,而是交由父类的加载器去执行。
  • 如果父类加载器向上还存在父类加载器,则会进一步向上委托,直到请求到达最顶端的启动类加载器。
  • 如果父类加载器可以完成该类的加载请求,就成功后返回。如果无法完成,才会由子类的加载器自己进行加载。

优势:

  • 避免了类的重复加载。由于是层级判断加载,一旦有加载器进行加载,就不会再委托给其他的加载器。
  • 保护程序的安全,防止核心API被随意篡改。

五、其他

在JVM中表示两个class对象是否为同一个类的两个必要条件

  1. 类的完整类名必须一致,包括包名

  2. 加载这个类的classLoader必须相同