谈一谈Java类加载相关的方方面面

令狐义卓 2021-01-22 14:02:11
java 加载 相关 谈一谈 方方面面


什么是类加载器

类加载器就是将类的描述加载到虚拟机内存的这样一个模块;典型的类的描述就是java源码编译后的class文件,也可以是其他任何数据形式,比如网络字节流等;

类加载器有哪些

java默认定义了三种类加载器:

  • 启动类加载器(Bootstrap Class-Loade)主要加载jre/lib下面的jar包
  • 扩展类加载器(Extension or Ext Class-Loader)主要加载jre/lib/ext/目录下的jar包;(jre/lib/ext/目录可以通过指定的java.ext.dirs覆盖)
  • 应用类加载器(Application or App Class-Loader),加载 classpath 的内容(classPath是一组目录组合)。

应用类加载器是可以被“覆盖”的,通过-Djava.system.class.loader=com.yourcorp.YourClassLoader 整个参数来覆盖原有的应用类加载器;这里的覆盖加了双引号,实际上自定义的类加载器会称为默认应用类加载器的父亲;

一般在需要改变双亲委派模型的时候会这么做;关于双亲委派模型,看下文;

类加载器的双亲委派模型

什么是双亲委派模型

当类加载器(Class-Loader)试图加载某个类型的时候,除非父加载器找不到相应类型,否则尽量将这个任务代理给当前加载器的父加载器去做。使用委派模型的目的是避免重复加载 Java 类型

为什么采用双亲委派模型

采用双亲委派模型主要出于两点考虑:

  1. 保证类的唯一性,一个类只被加载一次,避免重复加载;(因为在JVM规范里面,同一个class文件被两个相同的类加载,会被视为两个类)
  2. 安全性,保证java核心API不被替换;也就是启动类加载器加载过的类不会被其他类加载器覆盖;

有哪些打破了双亲委派模型,为什么打破

  • JNDI服务
  • Tomcat服务器
  • OSGI实现热更新

以上场景打破双亲委派模型的原因是父类没有能力加载或者完成所需的一些逻辑,为了整体架构设计更加优雅、灵活,便交由子类加载器来进行加载;

类加载的过程

类加载主要分为三个过程,加载、链接、初始化;

加载:Java 将字节码数据从不同的数据源读取到 JVM 中,并映射为 JVM 认可的数据结构(Class 对象)

链接:这是核心的步骤,简单说是把原始的类定义信息平滑地转化入 JVM 运行的过程中。具体又细分为验证、准备、解析三个过程;

  • 验证:验证Class对象是否符合虚拟机规范
  • 准备:创建静态变量并准备内存空间
  • 解析:将常量池中的符号引用修改为直接引用

初始化:执行类的初始化逻辑,包括静态字段赋值,静态块的初始化等;父类型的初始化优先于当前类型的。

自定义类加载器有哪些应用场景

  • 修改类的字节码逻辑,比如:为外部类统一织入通用逻辑;``
  • 根据用户需求,动态的创建类;比如:JDBC的驱动类,不同数据库需要使用不同的驱动类
  • 包名+类名有冲突的时候,一个类加载器不能同时加载,可以用不同的类加载器加载到内存中;
  • 热更新特性,通过自定义类加载器,实现在运行过程中动态的加载、卸载类

自定义类加载器的实现

主要核心在于获取类的字节码阶段,对于将字节码映射为Class对象,这部分一般不会涉及;

public class CustomClassLoader extends ClassLoader {
@Override
public Class findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
byte[] b = loadClassFromFile(name); //这里是核心逻辑
return defineClass(name, b, 0, b.length);
}
private byte[] loadClassFromFile(String fileName) {
InputStream inputStream = getClass().getClassLoader().getResourceAsStream(
fileName.replace('.', File.separatorChar) + ".class");
byte[] buffer;
ByteArrayOutputStream byteStream = new ByteArrayOutputStream();
int nextValue = 0;
try {
while ( (nextValue = inputStream.read()) != -1 ) {
byteStream.write(nextValue);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
buffer = byteStream.toByteArray();
return buffer;
}
}

小结

今天跟大家分享了java类加载器的以下知识:

  1. 什么是类加载器
  2. 类加载器具体有哪些
  3. 类加载过程中的双亲委派模型
  4. 类加载的具体过程
  5. 自定义类加载器的应用场景
  6. 类加载器的实现

零基础学习Java编程,可以加入我的十年Java学习园地,技术交流,资源分享,答疑解惑,开发经验总结。

版权声明
本文为[令狐义卓]所创,转载请带上原文链接,感谢
https://segmentfault.com/a/1190000039060388

  1. 【计算机网络 12(1),尚学堂马士兵Java视频教程
  2. 【程序猿历程,史上最全的Java面试题集锦在这里
  3. 【程序猿历程(1),Javaweb视频教程百度云
  4. Notes on MySQL 45 lectures (1-7)
  5. [computer network 12 (1), Shang Xuetang Ma soldier java video tutorial
  6. The most complete collection of Java interview questions in history is here
  7. [process of program ape (1), JavaWeb video tutorial, baidu cloud
  8. Notes on MySQL 45 lectures (1-7)
  9. 精进 Spring Boot 03:Spring Boot 的配置文件和配置管理,以及用三种方式读取配置文件
  10. Refined spring boot 03: spring boot configuration files and configuration management, and reading configuration files in three ways
  11. 精进 Spring Boot 03:Spring Boot 的配置文件和配置管理,以及用三种方式读取配置文件
  12. Refined spring boot 03: spring boot configuration files and configuration management, and reading configuration files in three ways
  13. 【递归,Java传智播客笔记
  14. [recursion, Java intelligence podcast notes
  15. [adhere to painting for 386 days] the beginning of spring of 24 solar terms
  16. K8S系列第八篇(Service、EndPoints以及高可用kubeadm部署)
  17. K8s Series Part 8 (service, endpoints and high availability kubeadm deployment)
  18. 【重识 HTML (3),350道Java面试真题分享
  19. 【重识 HTML (2),Java并发编程必会的多线程你竟然还不会
  20. 【重识 HTML (1),二本Java小菜鸟4面字节跳动被秒成渣渣
  21. [re recognize HTML (3) and share 350 real Java interview questions
  22. [re recognize HTML (2). Multithreading is a must for Java Concurrent Programming. How dare you not
  23. [re recognize HTML (1), two Java rookies' 4-sided bytes beat and become slag in seconds
  24. 造轮子系列之RPC 1:如何从零开始开发RPC框架
  25. RPC 1: how to develop RPC framework from scratch
  26. 造轮子系列之RPC 1:如何从零开始开发RPC框架
  27. RPC 1: how to develop RPC framework from scratch
  28. 一次性捋清楚吧,对乱糟糟的,Spring事务扩展机制
  29. 一文彻底弄懂如何选择抽象类还是接口,连续四年百度Java岗必问面试题
  30. Redis常用命令
  31. 一双拖鞋引发的血案,狂神说Java系列笔记
  32. 一、mysql基础安装
  33. 一位程序员的独白:尽管我一生坎坷,Java框架面试基础
  34. Clear it all at once. For the messy, spring transaction extension mechanism
  35. A thorough understanding of how to choose abstract classes or interfaces, baidu Java post must ask interview questions for four consecutive years
  36. Redis common commands
  37. A pair of slippers triggered the murder, crazy God said java series notes
  38. 1、 MySQL basic installation
  39. Monologue of a programmer: despite my ups and downs in my life, Java framework is the foundation of interview
  40. 【大厂面试】三面三问Spring循环依赖,请一定要把这篇看完(建议收藏)
  41. 一线互联网企业中,springboot入门项目
  42. 一篇文带你入门SSM框架Spring开发,帮你快速拿Offer
  43. 【面试资料】Java全集、微服务、大数据、数据结构与算法、机器学习知识最全总结,283页pdf
  44. 【leetcode刷题】24.数组中重复的数字——Java版
  45. 【leetcode刷题】23.对称二叉树——Java版
  46. 【leetcode刷题】22.二叉树的中序遍历——Java版
  47. 【leetcode刷题】21.三数之和——Java版
  48. 【leetcode刷题】20.最长回文子串——Java版
  49. 【leetcode刷题】19.回文链表——Java版
  50. 【leetcode刷题】18.反转链表——Java版
  51. 【leetcode刷题】17.相交链表——Java&python版
  52. 【leetcode刷题】16.环形链表——Java版
  53. 【leetcode刷题】15.汉明距离——Java版
  54. 【leetcode刷题】14.找到所有数组中消失的数字——Java版
  55. 【leetcode刷题】13.比特位计数——Java版
  56. oracle控制用户权限命令
  57. 三年Java开发,继阿里,鲁班二期Java架构师
  58. Oracle必须要启动的服务
  59. 万字长文!深入剖析HashMap,Java基础笔试题大全带答案
  60. 一问Kafka就心慌?我却凭着这份,图灵学院vip课程百度云