JAVA之瞭解類載入器Classloader

1、類的載入、鏈接和初始化  

類初始化一般包含載入、鏈接、初始化三個步驟。

 

（1）進程的結束

每當執行一個java程序時，將會啓動一個java虛擬機進程，不管程序多麼複雜。有多少線程。都在這個java虛擬機進程裏。下面四種狀況會使得該進程被終止——

• 程序執行到最後正常結束；
• 程序裏遭遇了System.exit(),或者是Runtime.getRunTime().exit()代碼。
• 程序執行中遇到了未捕獲的異常或者錯誤；
• java所在平臺強制結束了JVM進程；

 

當該進程結束，那麼該進程在內存中的狀態將會丟失。包含靜態變量的值。

（2）類的載入

類的載入是指將類的class文件讀入內存。併爲之建立一個java.lang.class對象。

 

（3）類的鏈接

類的鏈接負責把類的二進制數據合併到JRE中，分爲三個階段——

• 驗證：檢驗被載入的類是否有正確的內部結構；

• 準備：負責爲類的靜態Field分配內存，並設置默認初始值。
• 解析：將類的二進制數據中的符號應用替換成直接引用。

 

（4）類的初始化

類的初始化。主要就是對靜態Field進行初始化。

 

2、類載入器

 

（1）類載入器簡單介紹

類載入器負責載入所有的類。系統爲所有載入內存裏的類都會生成一個java.lang.class對象。

同一個類僅僅會被載入一次，在JVM中每一個不一樣的類都會有一個不一樣的類載入器負責。

類載入器在不包含用戶本身定義的載入器的狀況下包含三層：

 

• Bootstrap Classloader根載入器；

• ExtensionClassloader擴展類載入器。

• System ClassLoader系統類載入器。

 

①根載入器，又稱爲引導或者原始載入器，負責載入java的核心類；

②擴展類載入器，負責載入JRE的擴展文件夾中JAR包的類。

③系統類載入器。又稱爲應用載入器。負責JVM啓動時載入來自java命令的-classpath或者CLASSPATH環境變量所指定的JAR包和類路徑。一般是程序執行的當前路徑。因此其稱爲應用類載入器。

三個類載入器的順序是：

      bootstrap classloader

               |

      extension classloader

               |

      system classloader

假設實用戶本身定義的類載入器，那麼在系統載入器後。將會執行用戶類載入器。

 

（2）本身定義類載入器

假設咱們需要在啓動類載入時做一些特定需求的行爲，那麼就需要本身定義類載入器了。

本身定義ClassLoader需要繼承ClassLoader抽象類，重寫findClass方法，這種方法定義了ClassLoader查找class的方式。

主要可以擴展的方法有：

findClass         定義查找Class的方式

defineClass      將類文件字節碼載入爲jvm中的class

findResource   定義查找資源的方式

 

（3）類載入機制

JVM的類載入機制有下面三種：

• 全盤負責：

所謂全盤負責。便是當一個classloader載入一個Class的時候，這個Class所依賴的和引用的所有 Class也由這個classloader負責載入，除非是顯式的使用另一個classloader載入。

 

• 父類託付：

所謂父類託付。就是先讓父類載入器先嚐試載入該Class，當父類沒法載入的時候。纔是嘗試從本身的類路徑中去載入。

JVM的ClassLoader採用的是樹形結構，除了BootstrapClassLoader之外。每一個ClassLoader都會有一個parentClassLoader，即父類載入器，用戶本身定義的ClassLoader默認的parendClassLoader是SystemClassLoader，固然你可以本身指定需要用哪個ClassLoader的實例

 

• 緩存機制：

所謂緩存機制就是保證所有載入過的類都會被緩存。當程序中需要某個類時，會先從緩存區中搜查該類，當緩存區不存在該類對象時，系統纔會讀取該類的二進制文件。