JVM类加载机制详解

一、先看看编写出的代码的执行过程：

二、研究类加载机制的意义

从上图可以看出，类加载是java程序运行的第一步，研究类的加载有助于了解jvm执行过程，并指导开发者采取更有效的措施配合程序执行。

研究类加载机制的第二个目的是让程序能动态的控制类加载，比如热部署等，提高程序的灵活性和适应性。

三、类加载的一般过程

原理：双亲委托模式

1、寻找jre目录，寻找jvm.dll，并初始化jvm；

2、产生一个bootstrap loader（启动类加载器）；

3、bootstrap loader自动加载extended loader（标准扩展类加载器），并将其父loader设为bootstrap loader。

4、bootstrap loader自动加载appclass loader（系统类加载器），并将其父loader设为extended loader。

5、最后由appclass loader加载helloworld类。

四、类加载器的特点

1、运行一个程序时，总是由appclass loader（系统类加载器）开始加载指定的类。

2、在加载类时，每个类加载器会将加载任务上交给其父，如果其父找不到，再由自己去加载。

3、bootstrap loader（启动类加载器）是最*的类加载器了，其父加载器为null.

五、类加载器的获取

很容易，看下面例子

public class helloworld { 
   public static void main(string[] args) { 
     helloworld hello = new helloworld(); 
     class c = hello.getclass(); 
     classloader loader = c.getclassloader(); 
     system.out.println(loader); 
     system.out.println(loader.getparent()); 
     system.out.println(loader.getparent().getparent()); 
   } 
}

打印结果：

sun.misc.launcher$appclassloader@19821f 
sun.misc.launcher$extclassloader@addbf1 
null 

从上面的结果可以看出，并没有获取到extclassloader的父loader，原因是bootstrap loader（启动类加载器）是用c语言实现的，找不到一个确定的返回父loader的方式，于是就返回null。 

六、类的加载

类加载有三种方式：

1、命令行启动应用时候由jvm初始化加载

2、通过class.forname()方法动态加载

3、通过classloader.loadclass()方法动态加载

三种方式区别比较大，看个例子就明白了：

package zhongqiu.common.base;
public class classloaddemo {
 static {
 system.out.println("classloaddemo静态初始化块执行了！");
 }
 public static void main(string[] args) throws classnotfoundexception {
 classloader loader2 = classloaddemo.class.getclassloader();
 system.out.println(loader2);
 // 使用classloader.loadclass()来加载类，不会执行初始化块
 // loader2.loadclass("zhongqiu.test.test");
 // 使用class.forname()来加载类，默认会执行初始化块
 // class.forname("zhongqiu.test.test");
 // 使用class.forname()来加载类，并指定classloader，初始化时不执行静态块
 class.forname("zhongqiu.test.test", false, loader2);
 }
}

七、自定义classloader

package zhongqiu.common.base.classload; 
import java.net.malformedurlexception;
import java.net.url;
import java.net.urlclassloader;
public class myclassloader {
 @suppresswarnings("resource")
 public static void main(string[] args)
  throws malformedurlexception, classnotfoundexception, illegalaccessexception, instantiationexception {
 url url = new url("file:/d:/javaworkspace/javacommon/src/");
 classloader myloader = new urlclassloader(new url[] { url });
 class c = myloader.loadclass("zhongqiu.common.base.classload.test");
 test t3 = (test) c.newinstance();
 }
}

在java.lang包里有个classloader类，classloader 的基本目标是对类的请求提供服务，按需动态装载类和资源，只有当一个类要使用(使用new 关键字来实例化一个类)的时候，类加载器才会加载这个类并初始化。一个java应用程序可以使用不同类型的类加载器。例如web application server中，servlet的加载使用开发商自定义的类加载器， java.lang.string在使用jvm系统加载器,bootstrap class loader，开发商定义的其他类则由appclassloader加载。在jvm里由类名和类加载器区别不同的java类型。因此，jvm允许我们使用不同的加载器加载相同namespace的java类，而实际上这些相同namespace的java类可以是完全不同的类。这种机制可以保证jdk自带的java.lang.string是唯一的。

八、为什么要使用这种双亲委托模式呢？

因为这样可以避免重复加载，当父亲已经加载了该类的时候，就没有必要子classloader再加载一次。

考虑到安全因素，我们试想一下，如果不使用这种委托模式，那我们就可以随时使用自定义的string来动态替代java核心api中定义类型，这样会存在非常大的安全隐患，而双亲委托的方式，就可以避免这种情况，因为string已经在启动时被加载，所以用户自定义类是无法加载一个自定义的classloader。

以上就是本文的全部内容，希望本文的内容对大家的学习或者工作能带来一定的帮助，同时也希望多多支持！