JVM系列之类加载器

前言

上节我们介绍了类加载的时机和过程，对类加载有了个初步的认识，上节我们有不断提到一个东西：类加载器，那么什么是类加载器？又有哪些类加载器？类加载器之间的联系等等一些问题，今天我们将会围绕这些点展开，那么，开始我们今天的JVM之旅吧。

什么是类加载器？

把类加载阶段中的“通过一个类的全限定名来获取描述此类的二进制字节流”这个动作放到Java虚拟机外部去实现，以便让应用程序自己决定如何去获取所需要的类，实现该动作的代码模块就被称为“类加载器”。

类与类加载器的联系

类加载器用于实现类的加载动作，对于任意一个类，都需要由加载它的类加载器和这个类本身一同确定其在Java虚拟机中的唯一性，每个类加载器都有一个独立的类名称空间。

比较两个类是都相等（代表类的Class对象的equals()方法、isAssignableFrom()方法以及isInstance()方法），只有在这两个类是由同一个类加载器加载的前提下才有意义，否则，即使这两个类来源同一个Class文件，被同一个虚拟机加载，只要加载它们的类加载器不同，那这两个类必定不相等。

类加载器分类

从Java虚拟机的角度来讲，只存在两种不同的类加载器：

启动类加载器（Bootstrap ClassLoader），使用C++实现是虚拟机自身的一部分；
所有其他的类加载器，由Java语言实现，独立于虚拟机之外，并且全部继承自抽象类java.lang.ClassLoader；

从Java开发人员角度来讲，主要分为下面3种类加载器：

启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）：负责将 <Java_Home>\lib目录或者被-Xbootclasspath参数所指的的路径中的，并且是虚拟机识别的类库加载到内存中，因此也是无法被Java程序直接引用的；
扩展类加载器（Extension ClassLoader）：由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader实现，负责加载 <Java_Home>\lib\ext目录中的，或者被 java.ext.dirs系统变量所指定的路径中的所有类库，开发者可以直接使用扩展类加载器；
应用程序类加载器（Application ClassLoader）：由sun.misc.Launcher$AppClassLoader实现，由于这个类加载器是ClassLoader中的getSystemClassLoader()方法的返回值，因此一般称为系统（System）加载器，主要负责加载用户类路径（ClassPath）上所指定的类库，开发者可以直接使用该加载器，也是默认的类加载器；

双亲委派模型

上面提到了众多类加载器，下面看看这些加载器之间是怎么协调配合工作的，如下图所示：

上图所示这种层次关系被称为类加载器的双亲委派模型，该模型要求除了顶层的启动类加载器外，其余类加载器都应当有自己的父类加载器。此处加载器之间的父子关系一般不会通过继承来实现，而是使用组合关系来复用父类的加载器代码。

双亲委派模型的工作过程：如果一个类加载器收到类加载的请求，他首先不会自己去尝试加载这个类，而是把这个请求委派给父类加载器去完成，每一个层次的类加载器都是这样，因此所有的加载请求最终都会传送到顶层的启动类加载器中，只有当父类加载器反馈自己无法完成该加载请求的时候，子加载器才会尝试自己去加载。

双亲委派模型的优点：Java类随着他的类加载器一起具备了一种带有优先级的层次关系。假设没有使用双亲委派，用户编写了一个Object类并放在ClassPath中，系统将出现多个不同的Object类，应用程序将会一片混乱，因此双亲委派对Java程序的稳定运作也很重要。

双亲委派模型的实现：

protected synchronized Class<?> loadClass(String name,boolean resolve)throws ClassNotFoundException{//首先，检查请求的类是否已经被加载过Class c = findLoadedClass(name);if(c == null){try{if(parent != null){// 调用父类的加载器的loadClass方法c = parent.loadClass(name,false);}else{// 使用启动类加载器作为父加载器c = findBootstrapClassOrNull(name);}}catch(ClassNotFoundException e){//如果父类加载器抛出异常说明父类加载器无法完成加载请求}if(c == null){//如果父类加载器无法加载//再调用本身的findClass方法来进行类加载c = findClass(name);}}if(resolve){//释放resolveClass(c);}return c;
}

今天的内容就到这了，感谢关注，感谢阅读，希望几分钟的短文阅读能让你有所收益！！！

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