ClassLoader原理

http://blog.csdn.net/xyang81/article/details/7292380

 

http://blog.csdn.net/tonytfjing/article/details/47212291

 

https://www.cnblogs.com/zhouyuqin/p/5217609.html

 

 

4． 類加載器的階層體系 

討論了這麼多之後，接下來咱們仔細研究一下 Java 的類加載器的工做原理： 

當執行 java ***.class 的時候， java.exe 會幫助咱們找到 JRE ，接着找到位於 JRE 內部的 jvm.dll ，這纔是真正的 Java 虛擬機器 , 最後加載動態庫，激活 Java 虛擬機器。虛擬機器激活之後，會先作一些初始化的動做，好比說讀取系統參數等。一旦初始化動做完成以後，就會產生第一個類加載器―― Bootstrap Loader ， Bootstrap Loader 是由 C++ 所撰寫而成，這個 Bootstrap Loader 所作的初始工做中，除了一些基本的初始化動做以外，最重要的就是加載 Launcher.java 之中的 ExtClassLoader ，並設定其 Parent 爲 null ，表明其父加載器爲 BootstrapLoader 。而後 Bootstrap Loader 再要求加載 Launcher.java 之中的 AppClassLoader ，並設定其 Parent 爲以前產生的 ExtClassLoader 實體。這兩個加載器都是以靜態類的形式存在的。這裏要請你們注意的是， Launcher$ExtClassLoader.class 與 Launcher$AppClassLoader.class 都是由 Bootstrap Loader 所加載，因此 Parent 和由哪一個類加載器加載沒有關係。 

這三個加載器就構成咱們的 Java 類加載體系。他們分別從如下的路徑尋找程序所須要的類： 

 BootstrapLoader ： sun.boot.class.path 

ExtClassLoader:      java.ext.dirs 

AppClassLoader:      java.class.path

加載

在加載階段，虛擬機須要完成如下3件事情：

• 經過一個類的全限定名來獲取定義此類的二進制字節流。
• 將這個字節流所表明的靜態存儲結構轉化爲方法區的運行時數據結構。
• 在內存中生成一個表明這個類的java.lang.Class對象，做爲方法區這個類的各類數據的訪問接口。

 

 

一、原理介紹

    ClassLoader使用的是雙親委託模型來搜索類的，每一個ClassLoader實例都有一個父類加載器的引用（不是繼承的關係，是一個包含的關係），虛擬機內置的類加載器（Bootstrap ClassLoader）自己沒有父類加載器，但能夠用做其它ClassLoader實例的的父類加載器。當一個ClassLoader實例須要加載某個類時，它會試圖親自搜索某個類以前，先把這個任務委託給它的父類加載器，這個過程是由上至下依次檢查的，首先由最頂層的類加載器Bootstrap ClassLoader試圖加載，若是沒加載到，則把任務轉交給Extension ClassLoader試圖加載，若是也沒加載到，則轉交給App ClassLoader 進行加載，若是它也沒有加載獲得的話，則返回給委託的發起者，由它到指定的文件系統或網絡等URL中加載該類。若是它們都沒有加載到這個類時，則拋出ClassNotFoundException異常。不然將這個找到的類生成一個類的定義，並將它加載到內存當中，最後返回這個類在內存中的Class實例對象。

二、爲何要使用雙親委託這種模型呢？

   由於這樣能夠避免重複加載，當父親已經加載了該類的時候，就沒有必要子ClassLoader再加載一次。考慮到安全因素，咱們試想一下，若是不使用這種委託模式，那咱們就能夠隨時使用自定義的String來動態替代java核心api中定義的類型，這樣會存在很是大的安全隱患，而雙親委託的方式，就能夠避免這種狀況，由於String已經在啓動時就被引導類加載器（Bootstrcp ClassLoader）加載，因此用戶自定義的ClassLoader永遠也沒法加載一個本身寫的String，除非你改變JDK中ClassLoader搜索類的默認算法。

三、JVM在搜索類的時候，如何判斷兩個class相同呢？

   JVM在斷定兩個class是否相同時，不只要判斷兩個類名是否相同，並且要判斷是否由同一個類加載器實例加載的。只有二者同時知足的狀況下，JVM才認爲這兩個class是相同的。就算兩個class是同一份class字節碼，若是被兩個不一樣的ClassLoader實例所加載，JVM也會認爲它們是兩個不一樣class。

    好比網絡上的一個Java類org.classloader.simple.NetClassLoaderSimple，javac編譯以後生成字節碼文件NetClassLoaderSimple.class，ClassLoaderA和ClassLoaderB這兩個類加載器並讀取了NetClassLoaderSimple.class文件，並分別定義出了java.lang.Class實例來表示這個類，對於JVM來講，它們是兩個不一樣的實例對象，但它們確實是同一份字節碼文件，若是試圖將這個Class實例生成具體的對象進行轉換時，就會拋運行時異常java.lang.ClassCaseException，提示這是兩個不一樣的類型。