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    波波烤鸭的博客:JVM中的类加载器

    作者:shunshunshun18 栏目:未分类 时间:2021-12-02 22:39:12

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    相关新闻:借版权之名、行诈骗之实,周某因犯诈骗罪被判处有期徒刑十一年六个月

    叹!百花齐放的时代,渐行渐远!



    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,实现这个动作的代码模块称为类加载器。

    自定义类加载器

      现在有个需求在项目中我们需要加载一个特定目录下的class文件【c:\tools\myClassLoader】,这时我们需要自己来定义特定的类加载器。

    1.创建自定义类加载器

      继承ClassLoader后重写了findClass方法加载指定路径上的class,代码如下:

    import java.nio.file.Files;
    import java.nio.file.Paths;
    
    /**
     * 自定义类加载器
     * @author 波波烤鸭
     * @email dengpbs@163.com
     *
     */
    public class MyClassLoader extends ClassLoader {
    	// 加载的路径
    	private String path;
    
    	public MyClassLoader(String path) {
    		super();
    		this.path = path;
    	}
    
    	@Override
    	protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
    		try {
    			byte[] result = getClass(name);
    			if (result == null) {
    				throw new ClassNotFoundException();
    			} else {
    				// 将字节流转换为Class对象
    				return defineClass(name, result, 0, result.length);
    			}
    		} catch (Exception e) {
    			e.printStackTrace();
    		}
    		return null;
    	}
    	// 加载class为字节数组
    	private byte[] getClass(String name) {
    		try {
    			return Files.readAllBytes(Paths.get(path));
    		} catch (Exception e) {
    			e.printStackTrace();
    		}
    		return null;
    	}
    }
    

    2.测试

    指定目录下存放编译好的class文件,注意用相关的jdk版本编译
    在这里插入图片描述

    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException {
    	MyClassLoader myLoader = new MyClassLoader("C:\\tools\\myClassLoader\\User.class");
    	Class clazz = myLoader.loadClass("com.dpb.pojo.User");
    	Object object = clazz.newInstance();
    	System.out.println(object);
    	System.out.println(object.getClass().getClassLoader());
    }
    

    输出结果

    com.dpb.pojo.User@4e25154f
    com.dpb.loader.MyClassLoader@6d06d69c
    

    实现了加载特定目录下的class文件

    ClassLoader

      上面的代码虽然实现加载特定目录下的class文件,但这么执行的原因是什么呢?要了解这个我们需要来具体看下ClassLoader的源代码。代码比较多,截取了核心的代码

    protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
         throws ClassNotFoundException
     {
         synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
             // First, check if the class has already been loaded
             Class<?> c = findLoadedClass(name);
             // 获取类加载器 如果为null 本方法就结束了
             if (c == null) {
                 long t0 = System.nanoTime();
                 try {
                 	 // 如果parent为null
                     if (parent != null) {
                     	// 获取 父类加载器
                         c = parent.loadClass(name, false);
                     } else {
                     	// 使用引导加载器
                         c = findBootstrapClassOrNull(name);
                     }
                 } catch (ClassNotFoundException e) {
                     // ClassNotFoundException thrown if class not found
                     // from the non-null parent class loader
                 }
    			 // 如果所有的父加载器都没有找到Class
                 if (c == null) {
                     // If still not found, then invoke findClass in order
                     // to find the class.
                     long t1 = System.nanoTime();
                     // 就调用自身的findClass方法去加载类
                     c = findClass(name);
    
                     // this is the defining class loader; record the stats
                     sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);
                     sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);
                     sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();
                 }
             }
             if (resolve) {
                 resolveClass(c);
             }
             return c;
         }
     }
    
    // 本方法并没有去查找Class,本方法留给子类去重写的
    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        throw new ClassNotFoundException(name);
    }
    

      所以如果我们需要加载特定的Class文件的时候只需要重写findClass方法即可,而不用去重写loadClass方法。

    双亲委派模型

      通过ClassLoader中的loadClass方法我们发现类加载器加类的时候有既定的原则,而且系统提供的类加载器好像也不止一个,我们就来说下这块。系统给我们提供了三个类加载器,如下

    序号类加载说明
    1启动类加载器
    Bootstrap ClassLoader
    加载<JAVA_HOME> \lib目录下或-Xbootclasspath指定路径下能被虚拟机识别的类库加载到虚拟机中(rj.jar) ,无法被java程序直接是使用
    2扩展类加载器
    Extension ClassLoader
    负责加载<JAVA_HOME> \lib\ext目录中或者被java.ext.dirs指定的目录下的类库,程序员可以直接使用该加载器
    3应用程序类加载器
    Application ClassLoader
    也称系统类加载器,负责加载用户类路径上所指定的类库,一般是程序默认的类加载器

    在这里插入图片描述

    1.启动类加载器

    public static void main(String[] args) {
    	System.out.println("BootStrap:"+String.class.getClassLoader());
    	System.out.println(System.getProperty("sun.boot.class.path"));
    }
    

    启动类加载器我们无法通过程序获取,所以打印结果为null,可是加载资源的路径可以获取。

    BootStrap:null
    C:\Program Files\Java\jre1.8.0_144\lib\resources.jar;
    C:\Program Files\Java\jre1.8.0_144\lib\rt.jar;
    C:\Program Files\Java\jre1.8.0_144\lib\sunrsasign.jar;
    C:\Program Files\Java\jre1.8.0_144\lib\jsse.jar;
    C:\Program Files\Java\jre1.8.0_144\lib\jce.jar;
    C:\Program Files\Java\jre1.8.0_144\lib\charsets.jar;
    C:\Program Files\Java\jre1.8.0_144\lib\jfr.jar;
    C:\Program Files\Java\jre1.8.0_144\classes
    

    2.扩展类加载器

    public static void main(String[] args) {
    	System.out.println(System.getProperty("java.ext.dirs"));
    }
    

    加载路径如下:

    C:\Program Files\Java\jre1.8.0_144\lib\ext;
    C:\Windows\Sun\Java\lib\ext
    

    我们也可以将自己的文件打成jar包放到扩展目录下,也会被扩展类加载器加载。

    3.系统类加载器

    public static void main(String[] args) {
    	System.out.println(System.getProperty("java.class.path"));
    }
    

    加载路径

    C:\Users\dengp\Desktop\共享文件\Java1112\workspace\others\FreemarkerDemo\target\classes;
    C:\Users\dengp\.m2\repository\org\springframework\spring-context\4.3.21.RELEASE\spring-context-4.3.21.RELEASE.jar;
    C:\Users\dengp\.m2\repository\org\springframework\spring-aop\4.3.21.RELEASE\spring-aop-4.3.21.RELEASE.jar;
    C:\Users\dengp\.m2\repository\org\springframework\spring-beans\4.3.21.RELEASE\spring-beans-4.3.21.RELEASE.jar;
    C:\Users\dengp\.m2\repository\org\springframework\spring-core\4.3.21.RELEASE\spring-core-4.3.21.RELEASE.jar;
    C:\Users\dengp\.m2\repository\commons-logging\commons-logging\1.2\commons-logging-1.2.jar;
    C:\Users\dengp\.m2\repository\org\springframework\spring-expression\4.3.21.RELEASE\spring-expression-4.3.21.RELEASE.jar;
    C:\Users\dengp\.m2\repository\org\springframework\spring-webmvc\4.3.21.RELEASE\spring-webmvc-4.3.21.RELEASE.jar;
    C:\Users\dengp\.m2\repository\org\springframework\spring-web\4.3.21.RELEASE\spring-web-4.3.21.RELEASE.jar;
    C:\Users\dengp\.m2\repository\org\freemarker\freemarker\2.3.28\freemarker-2.3.28.jar;
    C:\Users\dengp\.m2\repository\org\springframework\spring-context-support\4.3.21.RELEASE\spring-context-support-4.3.21.RELEASE.jar
    

    双亲委派描述:

    1. 如果一个类加载器收到了类加载请求,它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完成,每一个层次的类加载器都是如果,因此所有的加载请求最终都应该传递到顶层的启动类加载器中
    2. 当父加载器反馈无法加载该类时(搜索范围中没有找到所需的类),子加载器才会尝试自己去加载。

    弄清楚这个委派模型后再去看loadClass方法中的逻辑应该就比较容易了。

    参考《深入理解Java虚拟机》

    cs