Java 虚拟机原理Android 类加载机制 ( 双亲委派机制 | BootClassLoader | PathClassLoader | DexClassLoader )

Posted 2021-09-21 韩曙亮

文章目录

• 一、Android 类加载机制
• 二、双亲委派机制

一、android 类加载机制

---

Android 中的类加载 使用了 双亲委派 机制 , 如下图所示 :

在 Android 中提供了 $3$ 个类加载器 , BootClassLoader , PathClassLoader , DexClassLoader ;

双亲委派机制 , 是 委派层级 上的 上下层级关系 , 并不是说 $3$ 个类加载器 有 父子继承关系 ;

类加载 的委派层级 : BootClassLoader -> PathClassLoader -> DexClassLoader ;

类加载器的继承结构 : BootClassLoader 是父类 , PathClassLoader / DexClassLoader 是 BootClassLoader 的子类 ;

调用 DexClassLoader 进行类加载 A 时 , 进行如下操作 :

① DexClassLoader 查询 : 查询自己是否加载过 A ;

• 如果加载过则不需要再进行加载 ;
• 如果没有加载过 , 则向上级 PathClassLoader 询问 是否有加载过 A ;

② PathClassLoader 查询 : 查询自己是否加载过 A ;

• 如果加载过则不需要再进行加载 ;
• 如果没有加载过 , 则向上级 BootClassLoader 询问 是否有加载过 A ;

③ BootClassLoader 查询 : 查询自己是否加载过 A ;

• 如果加载过则不需要再进行加载 ;
• 如果没有加载过 , 则 查询自己是否可以加载 ;

④ BootClassLoader 查询是否可以加载 :

• 如果自己可以加载 A , 则自己加载 ;
• 如果自己不可以加载 A , 则将加载任务委派给下级 PathClassLoader ;

⑤ PathClassLoader 查询是否可以加载 :

• 如果自己可以加载 A , 则自己加载 ;
• 如果自己不可以加载 A , 则将加载任务 委派给下级 DexClassLoader ;

④ DexClassLoader 查询是否可以加载 :

• 如果自己可以加载 A , 则自己加载 ;
• 如果自己不可以加载 A , 则 抛出 Class Not Found 异常 ;

整个过程就是 从下到上 询问 , 然后 从上到下 委派 ;

二、双亲委派机制

---

类加载器层级 : 由高到低 : BootClassLoader -> PathClassLoader / DexClassLoader ;

双亲委派机制 :

自定义的类加载器 MyClassLoader 加载一个 Class 类对象 Student , 可以 指定 parent 父类为 PathClassLoader , 该类会 向其上级父类 PathClassLoader 询问该 Student 类对象 是否被加载过 , 如果没有被加载过 ;

则继续向 上级父类 BootClassLoader 询问 Student 类对象 是否被加载过 , 如果被加载过 , 则返回类对象 , 如果没有被加载过 , 则开始委派子类进行加载 ;

BootClassLoader 委派子类 PathClassLoader 进行加载 Student 类对象 , PathClassLoader 就会委派 MyClassLoader 进行加载 , MyClassLoader 发现其没有子类 , 则开始进行类加载 Student 类对象 ;

在 ClassLoader 中的 loadClass 方法中 , 先调用了

// First, check if the class has already been loaded
Class<?> c = findLoadedClass(name);

方法 , 下检查该类是否被加载过 , 如果没有被加载过 , 则先判断父类是否为空 , 如果不为空 , 则调用父类的 loadClass 方法 ,

                    if (parent != null) {
                        c = parent.loadClass(name, false);
                    } else {
                        c = findBootstrapClassOrNull(name);
                    }

父类也调用父类的 loadClass 方法 , 如果调用到最顶层 , 没有父类 , 则开始加载 ;

ClassLoader 类加载相关源码 :

public abstract class ClassLoader {
    protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
        throws ClassNotFoundException
    {
            // First, check if the class has already been loaded
            Class<?> c = findLoadedClass(name);
            if (c == null) {
                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.
                    c = findClass(name);
                }
            }
            return c;
    }
}

源码参考 : /libcore/ojluni/src/main/java/java/lang/ClassLoader.java