jvm類加載機制之類加載器

jvm類加載機制之類加載器(雙親委派模型)

java後端
虛擬機設計團隊把加載動作放到JVM外部實現,以便讓應用程序決定如何獲取所需的類,JVM提供了3種類加載器:

啓動類加載器(Bootstrap ClassLoader):負責加載 JAVA_HOME\lib 目錄中的,或通過-Xbootclasspath參數指定路徑中的,且被虛擬機認可(按文件名識別,如rt.jar)的類。

擴展類加載器(Extension ClassLoader):負責加載 JAVA_HOME\lib\ext 目錄中的,或通過java.ext.dirs系統變量指定路徑中的類庫。
應用程序類加載器(Application ClassLoader):負責加載用戶路徑(classpath)上的類庫。

JVM通過雙親委派模型進行類的加載,當然我們也可以通過繼承java.lang.ClassLoader實現自定義的類加載器。
jvm類加載器
當一個類加載器收到類加載任務,會先交給其父類加載器去完成,因此最終加載任務都會傳遞到頂層的啓動類加載器,只有當父類加載器無法完成加載任務時,纔會嘗試執行加載任務。

採用雙親委派的一個好處是比如加載位於rt.jar包中的類java.lang.Object,不管是哪個加載器加載這個類,最終都是委託給頂層的啓動類加載器進行加載,這樣就保證了使用不同的類加載器最終得到的都是同樣一個Object對象。

在有些情境中可能會出現要我們自己來實現一個類加載器的需求,由於這裏涉及的內容比較廣泛,我想以後單獨寫一篇文章來講述,不過這裏我們還是稍微來看一下。我們直接看一下jdk中的ClassLoader的源碼實現:

protected synchronized Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
        throws ClassNotFoundException {
    // First, check if the class has already been loaded
    Class c = findLoadedClass(name);
    if (c == null) {
        try {
            if (parent != null) {
                c = parent.loadClass(name, false);
            } else {
                c = findBootstrapClass0(name);
            }
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            // If still not found, then invoke findClass in order
            // to find the class.
            c = findClass(name);
        }
    }
    if (resolve) {
        resolveClass(c);
    }
    return c;
}

首先通過Class c = findLoadedClass(name);判斷一個類是否已經被加載過。

如果沒有被加載過執行if (c == null)中的程序,遵循雙親委派的模型,首先會通過遞歸從父加載器開始找,直到父類加載器是Bootstrap ClassLoader爲止。

最後根據resolve的值,判斷這個class是否需要解析。

而上面的findClass()的實現如下,直接拋出一個異常,並且方法是protected,很明顯這是留給我們開發者自己去實現的,這裏我們以後我們單獨寫一篇文章來講一下如何重寫findClass方法來實現我們自己的類加載器。

protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
    throw new ClassNotFoundException(name);
}
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