Java类加载器总结

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了Java类加载器总结相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

1.类的加载过程  

总览图:

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JVM将类加载过程分为三个步骤:装载(Load),链接(Link)和初始化(Initialize)链接又分为三个步骤,如下图所示:

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1) 装载:查找并加载类的二进制数据;

Jvm通过类的全限定名及类加载器完成类的加载...

类名命名规则有两种:1.对于接口或非数组类,其名称即为类名,由所在的ClassLoader负责加载...2.数组类型类:

    eg:

byte[] bytes = new byte[256] //-->[B;

Object[] objs = new Object[10] //--> [Ljava.lang.Object;

2)链接:

验证:确保被加载类的正确性;

准备:为类的静态变量分配内存,并将其初始化为默认值

解析:把类中的符号引用转换为直接引用;

3)初始化:为类的静态变量赋予正确的初始值;

那为什么我要有验证这一步骤呢

    首先如果由编译器生成的class文件,它肯定是符合JVM字节码格式的,但是万一有高手自己写一个class文件,让JVM加载并运行,用于恶意用途,就不妙了,因此这个class文件要先过验证这一关,不符合的话不会让它继续执行的,也是为了安全考虑吧。

    准备阶段和初始化阶段看似有点牟盾,其实是不牟盾的,如果类中有语句:private static int a = 10,它的执行过程是这样的,首先字节码文件被加载到内存后,先进行链接的验证这一步骤,验证通过后准备阶段,给a分配内存,因为变量a是static的,所以此时a等于int类型的默认初始值0,即a=0,然后到解析(后面在说),到初始化这一步骤时,才把a的真正的值10赋给a,此时a=10。

2. 类的初始化

类什么时候才被初始化?

    1)创建类的实例,也就是new一个对象

    2)访问某个类或接口的静态变量,或者对该静态变量赋值

    3)调用类的静态方法

    4)反射调用了类的方法...(Class.forName("com.lyj.load"))

    5)初始化一个类的子类(会首先初始化子类的父类)

    6)JVM启动时标明的启动类,即文件名和类名相同的那个类

    只有这6中情况才会导致类的类的初始化。

类的初始化步骤:

    1)如果这个类还没有被加载和链接,那先进行加载和链接

    2)假如这个类存在直接父类,并且这个类还没有被初始化(注意:在一个类加载器中,类只能初始化一次),那就初始化直接的父类(不适用于接口)

    3)加入类中存在初始化语句(如static变量和static块),那就依次执行这些初始化语句。

这里举个例子:

clipboard[1]

result->只会输出 父类的静态字段,当子类也被自己的字段被调用后,才会被初始化...

clipboard[2]

调用自己的静态变量...

clipboard[3]

result->

clipboard[4]

3.类的加载

       类的加载指的是将类的.class文件中的二进制数据读入到内存中,将其放在运行时数据区的方法区内,然后在堆区创建一个这个类的java.lang.Class对象,用来封装类在方法区类的对象。

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    类的加载的最终产品是位于堆区中的Class对象
    Class对象封装了类在方法区内的数据结构,并且向Java程序员提供了访问方法区内的数据结构的接口

加载类的方式有以下几种:

    1)从本地系统直接加载

    2)通过网络下载.class文件

    3)从zip,jar等归档文件中加载.class文件

    4)从专有数据库中提取.class文件

    5)将Java源文件动态编译为.class文件(服务器)

4.加载器

JVM的类加载是通过ClassLoader及其子类来完成的,类的层次关系和加载顺序可以由下图来描述:

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1)Bootstrap ClassLoader

由C++实现,负责加载$JAVA_HOME中jre/lib/rt.jar里所有的class文件,jar包中包含了Java规范定义的所有接口及实现...它不是ClassLoader子类

2)Extension ClassLoader

负责加载java平台中扩展功能的一些jar包,包括$JAVA_HOME中jre/lib/*.jar或-Djava.ext.dirs指定目录下的jar包

3)App ClassLoader(System Class Loader...)

负责记载classpath中指定的jar包及目录中class

4)Custom ClassLoader

属于应用程序根据自身需要自定义的ClassLoader,如tomcat、jboss都会根据j2ee规范自行实现ClassLoader

    加载顺序:加载过程中会先检查类是否被已加载,检查顺序是自底向上,从Custom ClassLoader到BootStrap ClassLoader逐层检查,只要某个classloader已加载就视为已加载此类,保证此类所有ClassLoader只加载一次。而加载的顺序是自顶向下,也就是由上层来逐层尝试加载此类。

总结->加载自上而下,检查自下而上...

 

类加载常见异常:

1.ClassNotFoundERxception

    当前ClassLoader中加载时没找到类文件...

2.NoClassDefFoundError

    eg:

public class A{
    private B b =new B();  //此时B.class不存在或者找不到...
}

3.LinkageError

    类重复加载的问题...

4.ClassCastException

    两个ObjA对象由不同的ClassLoader加载...使用泛型,将减少这种情况...

 

参考资料:

1.http://www.cnblogs.com/ITtangtang/p/3978102.html

2.http://blog.csdn.net/gjanyanlig/article/details/6818655

3.《分布式Java应用-基础与实践》

 

以上是关于Java类加载器总结的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

三层类加载器双亲委派模型--Java类加载器总结分析

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