深入java虚拟机-类加载器

Posted 2020-10-15

此系列为深入java虚拟机（周志明著）学习笔记

1. 通过一个类的全限定名来获取描述此类的二进制字节流的代码模块称为类加载器。
2. 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立其在java虚拟机中的唯一性。通俗的理解：比较两个类是否“相等”，只有在这两个类是同一类加载器加载的前提下才有意义，否则，即使这两个类来源于同一个Class文件，被同一个虚拟机加载，只要加载她们的类加载器不同，那这两个类必定不相等。这里的“相等”，包括类的Class对象的equals()方法、isAssignableFrom()方法、isInstance()方法的返回结果，还包括instanceof关键字做对象从属关系判定等情况。例子如下：
3. 类加载器的分类
   从JVM角度分为两种：
   一种是启动类加载器（Bootstrap ClassLoader），使用c++语言实现，是虚拟机的一部分。
   另外一种就是所有其他类加载器，均由java语言实现，独立于虚拟机外部，都继承自抽象类java.lang.ClassLoader。
   
   java程序的角度大体分为三种：
   启动类加载器(Bootstrap ClassLoader)：负责将存放在<JAVA_HOME>\lib目录中的，或者被-Xbootclasspath参数所指定的路径中的，并且是java虚拟机识别的类库加载到虚拟机中内存中。无法被java程序直接引用。
   扩展类加载器（Extension ClassLoader）：负责加载<JAVA_HOME>\lib\ext目录中的，或者被java.ext.dirs系统变量所指定的类路径中的所有类库，开发者可以直接使用。
   应用程序类加载器（Application ClassLoader）：负责加载用户类路径（ClassPath）上指定的类库，开发者可以直接使用这个类加载器，如果没有自定义类加载器，一般情况下就是程序的默认类加载器。
   
   
4. 类加载器的双亲委派模型
   双亲委派模型要求除了顶层的启动类加载器外，其余的类加载器都应当有自己的父类加载器。这里的父子关系一般使用组合关系复用父类加载器。
   双亲委派模型的工作过程：如果一个类加载器收到了类加载的请求，它首先不会自己去尝试加载这个类，而是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如此，因此，所有的加载请求最终都应该传送到顶层的启动类加载器中，只有父类加载器反馈自己无法完成这个加载请求时（它的搜索范围中没有找到所需的类），子类加载器才会尝试自己去加载。
   双亲委派模型的好处：java类随着它的类加载器一起具备了一种带有优先级的层次关系。例如java.lang.Object，它存放在ra.jar中，无论哪个类加载器需要加载这个类，最终都是委派给处于模型最顶端的启动类加载器进行加载，因此Objcet类在程序的各种类加载环境中，都是同一个类。相反如果没使用双亲委派模型，由各个类加载器自行去加载的话，如用户自己编写一个java.lang.Object类，放在程序的ClassPath中，那系统中将会出现多个不同的Object类，Java类型体系中最基础的行为也就无法保证。
   双亲委派模型的实现：先检查是否已经被加载过，若没有加载则调用父加载器的findClass()方法进行加载，若父加载器为空则默认使用启动类加载器作为父加载器。如果父类加载失败，抛出ClassNotFoundException异常后，再调用自己的findClass()方法进行加载