JVM学习笔记二：类加载器子系统、类加载器的分类、双亲委派机制

文章目录

• • 类加载器子系统（Class Loader）
  • • 作用
    • 类加载过程
    • • 1.加载
      • 2.链接
      • 3.初始化
    • 类加载器的分类
    • • 引导类加载器（Bootstrap ClassLoader）
      • 自定义类加载器
      • • 为什么要自定义类加载器？
    • 获取ClassLoader的途径
    • 双亲委派机制

类加载器子系统（Class Loader）

作用

1. 负责从文件系统或网络中加载class文件，class文件在文件开头有特殊的文件标识CAFE BABE
2. ClassLoader只负责class文件的加载，至于它是否可以运行，由执行引擎决定

类加载过程

1.加载

在内存中生成一个代表这个类的java.lang.class对象，作为方法区这个类的各种数据的访问入口

2.链接

• 验证：确保class文件的字节流中包含的信息符合当前VM要求
• 准备：
  • 为类变量（static修饰）分配内存并设置该类变量的默认初始化值，即零值。在初始化时才赋值。
  • final static修饰的变量在编译时就会分配内存，准备阶段显式初始化
  • 不会为实例变量分配初始化，类变量会分配在方法区，实例变量会随着对象一起分配到Java堆中
• 解析：将常量池中的符号引用转换为直接引用的过程

3.初始化

执行类的构造器方法clinit（）过程，javac编译器自动收集类中所有类变量的赋值动作和静态代码块

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类加载器的分类

引导类加载器（Bootstrap ClassLoader）

使用c/c++实现，嵌套在JVM内部，没有父加载器，只加载包名为java，javax，sun等开头的类

自定义类加载器

指所有派生于抽象类ClassLoader的类加载器，由Java编写

• 拓展类加载器：ExtensionClassLoader
• 系统类加载器：AppClassLoader

Example：String类使用引导类加载器进行加载，因为Java核心内库都是由BootstrapClassLoader负责加载

为什么要自定义类加载器？

1. 隔离加载类
2. 修改类加载的方式
3. 拓展加载源
4. 防止源码泄露

获取ClassLoader的途径

• 获取当前类的ClassLoader：class.getClassLoader()
• 获取当前线程上下文的ClassLoader：Thread.currentThread().getContextClassLoader()
• 获取系统的ClassLoader：ClassLoader.getSystemClassLoader()
• 获取调用者的ClassLoader：DriverManager.getCallerClassLoader()

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双亲委派机制

工作流程：

1. 如果一个类加载器收到了类加载请求，它并不会自己先去加载，而是把这个请求委托给父类的加载器去执行
2. 如果父类加载器还存在其父类加载器，则进一步向上委托，依次递归，请求最终到达顶层的引导类加载器
3. 如果父类加载器可以完成类加载任务，就成功返回；如无法完成，则子加载器才会尝试自己去加载

优势：

1. 避免类的重复加载
2. 保护程序安全，防止核心API被随意修改（沙箱安全机制）

Example：自定义类java.lang.String