JVM类加载过程与双亲委派模型

Posted 2021-04-17 武培轩

类加载过程

类加载过程为 JVM 将类描述数据从 .class 文件中加载到内存，并对数据进行解析和初始化，最终形成被JVM直接使用的 Java 类型。包含：

•加载：获取该类的二进制字节流，将字节流代表的静态存储结构转化为方法区的运行时数据结构，并在内存生成代表该类的 java.lang.Object 对象作为方法区该类的访问入口•验证：确保 Class 文件的字节流中包含的信息符号当前虚拟机的要求（文件格式验证、元数据验证、字节码验证、符号引用验证）•准备：为类变量分配内存并设置类变量初始值•解析：将常量池内的符号引用替换为直接引用•初始化：执行类构造器<client>  () 方法

类加载器

类加载过程中的加载操作由类加载去完成。类加载器分为：

•启动类加载器/Bootstrap ClassLoader：负责加载 JAVA_HOME/lib 目录中的所有类，或者加载由选项 -Xbootcalsspath 指定的路径下的类；•扩展类加载器/ExtClasLoader：负责加载 JAVA_HOME/lib/ext 目录中的所有类型，或者由参数-Xbootclasspath指定路径中的所有类型；•应用程序类加载器/AppClassLoader：负责加载用户类路径 ClassPath 下的所有类型•自定义加载器：所有继承抽象类 java.lang.ClassLoader 的类加载器

双亲委派模型

双亲委派过程：当一个类加载器收到类加载任务时，立即将任务委派给它的父类加载器去执行，直至委派给最顶层的启动类加载器为止。如果父类加载器无法加载委派给它的类时，将类加载任务退回给它的下一级加载器去执行。

双亲委派模型最大的好处就是让Java类同其类加载器一起具备了一种带优先级的层次关系。举个例子来说明下：比如我们要加载顶层的Java类——java.lang.Object类，无论我们用哪个类加载器去加载Object类，这个加载请求最终都会委托给启动类加载器（Bootstrap ClassLoader），这样就保证了所有加载器加载的Object类都是同一个类。如果没有双亲委派模型，就会出现 Wupx::Object 和 Huyx::Object 这样两个不同的Object类。

双亲委派模型案例

java.lang.ClassLoader 的 loadClass() 方法

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); if (c == null) { long t0 = System.nanoTime(); try { if (parent != null) { c = parent.loadClass(name, false); } else { c = findBootstrapClassOrNull(name); } } catch (ClassNotFoundException e) { // ClassNotFoundException thrown if class not found // from the non-null parent class loader } if (c == null) { // If still not found, then invoke findClass in order // to find the class. long t1 = System.nanoTime(); 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; } }