JAVA學(xué)習(xí)筆記--類加載機(jī)制
一、概述
JAVA類從被加載到虛擬機(jī)內(nèi)存中開(kāi)始，到卸載出內(nèi)存為止，他的真?zhèn)€生命周期包過(guò)：加載(Loading),驗(yàn)證(Verification)，準(zhǔn)備(Preparation)，解析(Resolution)，初始化(Initialization)，使用(Using)，卸載(Unloading)七個(gè)階段。
二、類加載過(guò)程
在java中，類的加載都依賴ClassLoader來(lái)實(shí)現(xiàn)，java默認(rèn)提供的三個(gè)ClassLoader
1. 加載
通過(guò)類的全限定名找到類的二進(jìn)制字節(jié)流
將二進(jìn)制字節(jié)流代表的靜態(tài)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為方法區(qū)域的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
在Java堆中生成代辦這個(gè)類的Class對(duì)象，作為方法區(qū)數(shù)據(jù)訪問(wèn)的入口
2. 驗(yàn)證
文件格式驗(yàn)證：驗(yàn)證字節(jié)碼文件是否符合Class文件規(guī)范，并能被當(dāng)前虛擬機(jī)正確處理
元數(shù)據(jù)驗(yàn)證：對(duì)字節(jié)碼描述的信息進(jìn)行語(yǔ)義分析，保證描述的信息符合JAVA規(guī)范
字節(jié)碼驗(yàn)證：主要進(jìn)行數(shù)據(jù)流和控制流的分析，保證方法在運(yùn)行時(shí)不危害虛擬機(jī)
符號(hào)引用驗(yàn)證：驗(yàn)證符合引用是否存在被引用對(duì)象
3. 準(zhǔn)備
為變量(static修飾)分配內(nèi)存并設(shè)置變量?jī)?nèi)存初始化。非final變量設(shè)置成"零值"。
4. 解析
解析過(guò)程是把常量池中的符號(hào)應(yīng)用替換成直接引用，主要包括四種類型：類或接口解析，字段解析，方法解析，接口方法解析
5. 初始化
在準(zhǔn)備階段，類變量已經(jīng)經(jīng)過(guò)一次初始化了，在這個(gè)階段，則是根據(jù)程序員通過(guò)程序制定的計(jì)劃去初始化類的變量和其他資源。這些資源有static{}塊，構(gòu)造函數(shù)，父類的初始化等。
三、類加載器
JVM的所有CLASS對(duì)象都是通過(guò)ClassLoader加載的，它負(fù)責(zé)讀取字節(jié)碼的字節(jié)流進(jìn)行加載。
- BootStrapClassLoader【引導(dǎo)類加載器】 主要用于加載一些Java自帶的核心類(如: java.lang.*)，通常這些核心類的Class被簽名，不能被替換掉，是由JVM內(nèi)核實(shí)現(xiàn)的。另外：虛擬機(jī)出于安全等因素考慮，不會(huì)加載<Java_Runtime_Home>/lib存在的陌生類，開(kāi)發(fā)者通過(guò)將要加載的非JDK自身的類放置到此目錄下期待啟動(dòng)類加載器加載是不可能的；
- ExtClassLoader【擴(kuò)展類加載器】 是加載在jre/lib/ext/目錄下的Jar包，用戶可以把自己的Jar包放在這個(gè)路徑下，通過(guò)ExtClassLoader加載。
- AppClassLoader【系統(tǒng)類加載器】 也是用戶可見(jiàn)的ClassLoader，它加載的是classpath下的Class對(duì)象。
- 用戶自定義ClassLoader【自定義類加載器】 加載的內(nèi)容可能不在系統(tǒng)的classpath范圍內(nèi)，加載方式由用戶自己定義(可以從網(wǎng)絡(luò)下載Class文件)
雙親委派機(jī)制
某個(gè)特定的類加載器在接到加載類的請(qǐng)求時(shí)，首先將加載任務(wù)委托給父類加載器，依次遞歸，如果父類加載器可以完成類加載任務(wù)，就成功返回；只有父類加載器無(wú)法完成此加載任務(wù)時(shí)，才自己去加載。
java中一個(gè)類的唯一性由其包名+類名以及加載他的classLoader決定的，假設(shè)兩個(gè)同名同包的類由不同的classLoader加載，jvm會(huì)認(rèn)為這是兩個(gè)不同的類，這樣就會(huì)產(chǎn)生混亂，所以java推薦classLoader的實(shí)現(xiàn)機(jī)制為雙親加載機(jī)制，說(shuō)簡(jiǎn)單點(diǎn)就是，加載一個(gè)類的時(shí)候先調(diào)用父類的加載方法，這樣就能保證類總是先被父類加載，這樣就不會(huì)出現(xiàn)混亂的情況
JVM中一個(gè)類用其全名和一個(gè)加載類ClassLoader的實(shí)例作為唯一標(biāo)識(shí)，不同類加載器加載的類將被置于不同的命名空間
自定義ClassLoader注意事項(xiàng)
- 盡量不要覆寫(xiě)已有的loadClass(...)方法中的委派邏輯
- 正確設(shè)置父類加載器
- 保證findClass(String name)方法的邏輯正確性
在運(yùn)行時(shí)判斷標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展類加載器能加載哪些路徑下的類
URL[] extURLs = ((URLClassLoader) ClassLoader.getSystemClassLoader()).getURLs();
for (int i = 0; i < extURLs.length; i++) {
System.out.println(extURLs[i]);
}
