jvm第六节-类加载器

类加载器是 Java 语言的一个创新，也是 Java 语言流行的重要原因之一。它使得 Java 类可以被动态加载到 Java 虚拟机中并执行。类加载器从 JDK 1.0 就出现了，最初是为了满足 Java Applet 的需要而开发出来的。Java Applet 需要从远程下载 Java 类文件到浏览器中并执行。现在类加载器在 Web 容器和 OSGi 中得到了广泛的使用。一般来说，Java 应用的开发人员不需要直接同类加载器进行交互。Java 虚拟机默认的行为就已经足够满足大多数情况的需求了。不过如果遇到了需要与类加载器进行交互的情况，而对类加载器的机制又不是很了解的话，就很容易花大量的时间去调试 ClassNotFoundException和NoClassDefFoundError等异常。本文将详细介绍 Java 的类加载器，帮助读者深刻理解 Java 语言中的这个重要概念。下面首先介绍一些相关的基本概念。

class的装载流程：加载-》连接-》初始化

加载

取得类文件的二进制流，将流转为方法区数据结构

连接

验证：验证文件格式，验证元数据(是否偶父类，是否继承了final类，继承抽象方法的非抽象类是否完全实现了抽象类的方法)，字节码验证(比如不符合常量池的长度，比如接口和方法不存在)

准备：准备阶   段final修饰的会赋值，其他的会再初始化的<clinit>中设置

解析：将符号应用换成直接引用如将"java.lang.Object"换成对象对应的指针

初始化

给static变量赋值，static块赋值，<clinit>调用前保证父类<clinit>被调用，<clinit>是线程安全的.

ClassLoader是一个抽象类，他将读入java字节码将类装载到jvm中，可定制，从文件，网络加载class文件，负责类加载过程的加载阶段，连接以后是没关系的

系统中的类加载器：

classLoader默认工作模式-协同同坐，自底向上检查类是否检查，如果从底到上都没有就尝试去加载，加载的方向是反的，启动calssloader先加载，如果启动classloader没加载到，依次往下加载。

 BootStrap ClassLoader 加载  rt.jar   可以用 /-Xbootclasspath用来设置启动类加载器的读取路径

Extension ClassLoader 加载  %JAVA_HOME%/lib/etx/*jar

App ClassLoader 加载 classpaht下文件

有的接口或者工厂类是在rt.jar而实现在程序里的，但bootclassloader无法看到appclassloader里的内容，如何解决了,Thread.setContextClassloader(),通过上下文加载器可以突破双亲模式的缺陷。

下图是我通过改变 BootStrap ClassLoader 的加载路径来加载类代码如下：

 分别把相同的类放在不同的目录下，分别答应不同的类容

public class HelloClassLoader{
	public static void main(String[]args){
		System.out.println("i am in bootclassloader");
	}
}

 如图

 可以证明类加载器是从顶向下加载的

热加载

我们实际的程序在生产环境中可能要显现不能停止程序而实现更新，下面我写了一个热加载的例子

建立4个类代码分别如下：

第一个类：

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Calendar;
import java.util.Date;

public class Worker {
public void doit(){
Calendar cd = Calendar.getInstance();
cd.setTime(new Date());

SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:MM:ss");
String date=sdf.format(new Date());
System.out.println("hello do it==" + date);
}
}

 

 

第二个类：

 

public class MyClassLoader  extends ClassLoader {
public Class<?> findClass(byte[] b) throws ClassNotFoundException {
        return defineClass(null, b, 0, b.length);
    }
}

 

第三个类：

 

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
/**
 * 自定义类加载
 * @Author:xuehan
 * @Date:2016年2月27日下午5:00:38
 */
public class MyclassLoaderUtils{

// 最后一次被修改时间
long lastmTime = System.currentTimeMillis();

// 判断class文件是否被修改过
public boolean isClassModified(String fileName){
File file = new File(fileName);
if(file.lastModified() - lastmTime > 0){
System.out.println("文件被修改");
lastmTime = System.currentTimeMillis();
return true;
}
return false;
}
 // 从本地读取文件
@SuppressWarnings("unused")
private byte[] getClassBytes(String filename) throws IOException {
File file = new File(filename);
long len = file.length();
lastmTime = file.lastModified();
byte raw[] = new byte[(int) len];
FileInputStream fin = new FileInputStream(file);
int r = fin.read(raw);
fin.close();
return raw;
}
//加载类， 如果类文件修改过加载，如果没有修改，返回当前的
    public Class loadClass(String name) throws ClassNotFoundException, IOException{
    Class c = null;
     if (isClassModified(name)){
        MyClassLoader mc =  new MyClassLoader();
      return c = mc.findClass(getClassBytes(name));
     }
     return c;
    }

第四个类：

import java.io.IOException;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;


/**
 * 虚拟机加载入口的地方
 * @Author:xuehan
 * @Date:2016年2月27日下午5:33:14
 */
public class HelloMain {


@SuppressWarnings({ "rawtypes", "unchecked" })
public static void main(String[] args)
throws ClassNotFoundException, IOException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException,
IllegalArgumentException, InvocationTargetException, InstantiationException, InterruptedException {
String path = "D:\\Users\\workspace\\jvm\\src\\main\\java\\com\\jvm\\day3\\Worker.class";
MyclassLoaderUtils mc = new MyclassLoaderUtils();
while (true) {
Class c = mc.loadClass(path);
if(null == c){
c = Worker.class;
}
Object o = c.newInstance();
Method m = c.getMethod("doit");
m.invoke(o);
Thread.sleep(2000);
}
}
}

 

我们动态的扫描class文件最后更新时间，确定程序是否被更新了，然后动态的加载。