总结JVM(java虚拟机) 类加载器

类加载器

• 类加载器是用来完成类的加载的。

 

一、JVM中类加载器相关的基本概念

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• （1）类的加载和卸载

        JVM将指定的class文件读取到内存里，并运行该class文件里的java程序的过程，就称之为“类的加载”；
        反之，将某个class文件的运行时数据从JVM中移除的过程，就称之为“类的卸载”。
    

• （2）类的生命周期

        Java类从被虚拟机加载开始，到卸载出内存为止，它的生命周期包括：
            加载（Loading）、
            验证（Verification）、
            准备（Preparation）、
            解析（Resolution）、
            初始化（Initialization）、
            使用（Using）、
            卸载（Unloading）
        7个阶段。
        其中验证、准备、解析又称为连接（Linking）阶段。

 

二、类加载过程

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• 类加载过程：Class文件被JVM加载至JVM内存，在内存中验证、准备、解析、初始化之后，形成可以被JVM直接使用的java类型。

类加载过程是在Java程序运行期间完成，虽然会损耗一部分性能，但提高了Java语言的灵活性，体现在动态扩展方面，例如：多态（晚期绑定）。

类加载主要有以下几个步骤：
1、加载：在机载阶段，虚拟机主要完成以下三件事情：

        1）通过class文件的路径读取到二进制流。
        2）解析二进制流将里面的元数据（类型、常量等）载入到方法区。
        3）在java堆中生成对应的java.lang.Class对象。

2、连接

        连接过程又分为3步，验证、准备、解析
        
2.1、验证：判断class文件的合法性

2.2、准备：分配内存，给类的一些字段设置初始值。

        比如：
        public static int a = 1;在准备阶段a的值会初始化为0，到后面的初始化时才会设置为1.
        public final static int b = 1;在准备阶段就会被设置成指定的值，即b在准备阶段设为1。

2.3、解析：将符号引用替换成直接引用。

        比如：某个类继承Object，原来的符号引用记录的是“java.lang.object”这个符号，但不能找到该对象在哪。
        直接引用就是要找到“java.lang.object”所在的内存地址，建立直接引用关系，这样就方便查询到具体对象。
        
3、初始化：主要包括执行类构造方法、static变量赋值语句、static{}语句块

        需要注意的是：
            一个类进行初始化，那么会先初始化其父类，保证父类在子类之前被初始化。
            所以在java中初始化一个类，必先初始化java.lang.object,因为所有的java类都继承java.lang.object。

 

三、类加载器以及双亲委派模式

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类加载器有一下几个：

1. 引导类加载器（Bootstrap ClassLoader）：在jvm运行时，内嵌在jvm中的一段特殊的用来加载java核心类库的C++代码。
2. 扩展类加载器（Extension ClassLoader）：用来加载jvm实现的一个扩展目录，该目录下的所有java类都由此类加载器加载。
3. 应用类加载器（Application ClassLoader）：又称系统类加载器，主要负责加载程序开发者自己编写的java类。
4. 自定义加载器（Custom ClassLoader）：通过java.lang.ClassLoader的子类自定义加载class。

在选用类加载器的时候，先会自下向上检查类是否被加载，
那么从Application ClassLoader 到 Bootstrap ClassLoader 检查是否被加载了（通过findLoaderClass）,如果没有加载，则会交给父类，直到没有父类。
如果仍然没有，自顶向下尝试加载类，
那么从Bootstrap ClassLoader 到 App ClassLoader依次尝试加载。

双亲委派模型：

        如果一个类加载器收到了某个类的请求，则该类加载器并不会加载该类，而是把这个请求委派给父类加载器，每一个层次类加载器都是如此，因此所有的类加载请求最终都会传送到顶端的启动类加载器；
        只有当父类加载器，在其搜索范围内无法找到所需的类，并将该结果反馈给子类加载器，子类加载器会尝试去加载。
        这就是双亲委派模型。

备注：

• 不同的类加载器加载同一类，加载后的对象是完全不一样的。

        即使两个类来源于相同的class文件，如果使用不同的类加载器，加载后的对象是完全不同的。
        这个不同反应在对象的equals()、isAssignableFrom()、isInstance()等方法的返回结果，包括了使用isntanceof关键字对对象所属关系的判定结果。

• 为什么使用双亲委派？

        一个是安全性，另一个就是性能；（避免重复加载 和 避免核心类被篡改）
        

• 破坏双亲委派模式

 个人觉得不是重点，但提一下。
        例子：Tomcat的WebappClassLoader 就会先加载自己的Class，找不到再委托parent；
        

        双亲模式是默认的模式，但不是必须这么做；
        由于用户对程序动态性的追求导致的，这里所说的“动态性”指的是当前一些非常“热门”的名词：代码热替换、模块热部署等，简答的说就是机器不用重启，只要部署上就能用。
        
        举例：
        OSGi实现模块化热部署的关键则是它自定义的类加载器机制的实现。每一个程序模块(Bundle)都有一个自己的类加载器，当需要更换一个Bundle时，就把Bundle连同类加载器一起换掉以实现代码的热替换。

本文地址：https://blog.csdn.net/github_37130188/article/details/110262141