深入JVM类加载器(1)

01、类加载器原理

02、类加载器树状结构、双亲委托（代理）机制

03、自定义类加载器（文件、网络、加密）

04、线程上下文类加载器

05、服务器类加载原理

1、类加载器的作用

将class文件字节码内容加载到内存中，并将这些静态数据转换成方法区中的运行时数据结构，在堆中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，作为方法区类数据的访问入口。

类缓存

标准的Java SE类加载器可以按要求查找类，但一旦某个类加载到类加载器中，它将维持加载（缓存）一段时间，不过JVM垃圾收集器可以回收这些Class对象。

2、类加载器的层次结构（树状结构）

引导类加载器（bootstarap class loader）（C）

- 它用来加载java的核心库（JAVA_HOME/jre/lib/rt.jar或sun.boot.class.path路径下的内容），是用原生代码来实现的，并不继承自java.lang.ClassLoader。

- 加载扩展类和应用程序类加载器，并指定他们的父类加载器。

扩展类加载器（extensions class loader）（java）

- 用来加载java的扩展库（JAVA_HOME/jre/ext/*.jar,或java.ext.dirs路径下的内容）。Java虚拟机的实现会提供一个扩展库目录，该类加载器在此目录里面查找并加载java类。

- 由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader实现

应用程序类加载器（application class loader）（java）

- 它根据java应用的类路径（classpath ,java.class.path路径类）

- 一般来说java应用的类都是由它来完成加载的

- 由sun.misc.Launcher$AppClassLoader实现

自定义类加载器（java写的）

- 开发人员可以通过继承java.lang.ClassLoader类的方法实现自己的类加载器，以满足一些特殊的需求

Java.class.ClassLoader类介绍

作用：

-Java.lang.ClassLoader类的基本职责就是根据一个指定的类的名称，找到或者生成期对应的字节代码，然后从这些字节代码中定义一个java类，既java.lang.Class类的一个实例。

-除此之外，ClassLoader还负责加载java应用的所需资源，如图像文件和配置文件等。

相关方法

- getparent() 返回该类加载器的父类加载器

- loadClass(String name) 加载名称为name的类，返回结果是java.lang.Class类的实例

- findClass(String name)查找名称为name的类，返回结果是java.lang.Class类的实例

- findLoadedClass(String name) 查找名称为name的已经被加载过的类，返回结果是java.lang.Class类的实例

- defineClass(String name，byte[] b,int off,int len)把字节数组b中的内容转换成java类，返回的结果是java.lang.Class类的实例，这个方法被声明final的。

- resolveClass(Class

package com.lyy.test;
public class Demo2 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(ClassLoader.getSystemClassLoader());
        System.out.println(ClassLoader.getSystemClassLoader().getParent());
        System.out.println(ClassLoader.getSystemClassLoader().getParent().getParent()); //JAVA_HOME/jre/lib/rt.jar
        System.out.println(System.getProperty("java.class.path"));
        System.out.println("=====================================");
        String a = "gaogao";
        System.out.println(a.getClass().getClassLoader());
        System.out.println(a);
    }
}

类加载器的代理模式

 代理模式

— 交给其他加载器来加载指定的类

 双亲委托机制

— 就是某个特定的类加载器在接到加载类的请求时，首先将加载任务委托给父类加载器，一次追溯，知道最高的爷爷辈的，如果父类加载器可以完成类加载任务，就成功返回；只有父类加载器无法完成此加载任务时，才自己去加载。

— 双亲委托机制是为了保证java核心库的类型安全。

这种机制就保证不会出现用户自己能定义java.lang.Object类的情况。

类加载器除了用户加载类，也是安全的最基本的屏障。

 双亲委托机制是代理模式的一种

— 并不是所有的类加载器都采用双亲委托机制。

— Tomcat服务器类加载器也使用代理模式，所不同的是它是首先尝试去加载某个类，如果找不到再代理给父类加载器，这与一般类加载器的顺序是相反的。

自定义类加载器

自定义类加载器的流程

— 首先检查请求的类型是否已经被这个类加载器装载到命名空间中了，

如果已经装载，直接返回；

— 委派类加载请求给父类加载器能够完成，则返回父类加载器加载的Class实例；

— 调用本类加载器的findClass（…）方法，视图获取对应的字节码，如果获取到，则调用defineClass(…)导入类型到方法区；如果获取不到对应的字节码或者其他原因失败，返回异常loadClass(…)loadClass(…)转抛异常，终止加载过程。

— 注意：被两个类加载器加载的同一个类，JVM不认为是相同的类

package com.lyy.temp;
public class HelloWrold {
public static void main(String[] args) {
    System.out.println("aaa");
}
}

package com.lyy.test;
/**
 * 测试自定义类加载器（FileSystemClassLoader）
 * @author 01
 *
 */
public class Demo3 {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
        FileSystemClassLoader load = new FileSystemClassLoader("E:/VIP");
        FileSystemClassLoader load2 = new FileSystemClassLoader("E:/VIP");
        Class<?> c = load.loadClass("com.lyy.temp.HelloWrold");
        Class<?> c2 = load.loadClass("com.lyy.temp.HelloWrold");
        Class<?> c3 = load2.loadClass("com.lyy.temp.HelloWrold");
        Class<?> c4 = load2.loadClass("java.lang.String");
        Class<?> c5 = load2.loadClass("com.lyy.test.Demo1");
        System.out.println(c.hashCode());
        System.out.println(c2.hashCode());
        System.out.println(c3.hashCode());//同一个类，被不同的加载器加载，JVM认为也是不相同的类
        System.out.println(c4.hashCode());
        System.out.println(c3.getClassLoader());//自定义的类加载器
        System.out.println(c4.getClassLoader());//引导类加载器
        System.out.println(c5.getClassLoader());//系统默认的类加载器
    }
}