ClassLoader類加載機制

ClassLoader類加載機制

在java中類加載是遵循雙親委派來加載的：通過調用loadClass方法逐級向上傳遞委派加載請求，classloader動態加載class文件到內存中，父類能夠加載不讓子類加載的一種安全機制。

當ClassLoader加載一個class文件到JVM時需要的步驟如圖所示
第一步：找到 .class文件並把這個文件包含的字節碼加載到內存中。
第二步：字節碼的驗證，class類數據結構分析及相應的內存分配，最後符號表的連接。
第三步：類中靜態屬性和初始化賦值，以及靜態塊的執行。
java中類大致分爲三種
1.系統類
2.擴展類
3.有程序猿自定義的類
下面來看看具體的分析過程
1.打開eclipse，創建一個簡單的類，我們需要設置jvm類加載參數，選擇project—run/debug settings—點擊相應的類，點擊editor—設置 VM arguments的參數爲-XX:+TraceClassLoading
我我創建了一個如下的類

public class TestClass {
 public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {
		Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
		System.out.println("classLoadTest");
	}
}

截取一部分
通過設置jvm的參數，在控制檯中打印了class的加載順序是按照
1.系統類
2.擴展類
3.有程序猿自定義的類
的順序來加載的，我們查看ClassLoader中的源碼，找到其中的classLoader的方法：

  protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
        throws ClassNotFoundException
    {
        synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
            // First, check if the class has already been loaded
            Class c = findLoadedClass(name);
            if (c == null) {
                long t0 = System.nanoTime();
                try {
                    if (parent != null) {
                    //這裏採用的是遞歸調用，找到最頂層的類在進行加載
                        c = parent.loadClass(name, false);
                    } else {
                    //找到最頂層的類，也就是bootstrapclass進行加載
                        c = findBootstrapClassOrNull(name);
                    }
                } catch (ClassNotFoundException e) {
                    // ClassNotFoundException thrown if class not found
                    // from the non-null parent class loader
                }

                if (c == null) {
                    // If still not found, then invoke findClass in order
                    // to find the class.
                    long t1 = System.nanoTime();
                    c = findClass(name);

                    // this is the defining class loader; record the stats
                    sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);
                    sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);
                    sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();
                }
            }
            if (resolve) {
                resolveClass(c);
            }
            return c;
        }
    }

這段代碼中的同步代碼塊中的遞歸調用，就展示了雙親委派原則。雙親委派其實是jvm的安全機制，比如我定義一個類，在java.util.list包下定義一個List類：
類如下

package java.util.list;

public class List {
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("hello world");
	}

}

此時控制檯輸出如下

Exception in thread "main" java.lang.SecurityException: Prohibited package name: java.util.list
	at java.lang.ClassLoader.preDefineClass(ClassLoader.java:658)
	at java.lang.ClassLoader.defineClass(ClassLoader.java:794)
	at java.security.SecureClassLoader.defineClass(SecureClassLoader.java:142)
	at java.net.URLClassLoader.defineClass(URLClassLoader.java:449)
	at java.net.URLClassLoader.access$100(URLClassLoader.java:71)
	at java.net.URLClassLoader$1.run(URLClassLoader.java:361)
	at java.net.URLClassLoader$1.run(URLClassLoader.java:355)
	at java.security.AccessController.doPrivileged(Native Method)
	at java.net.URLClassLoader.findClass(URLClassLoader.java:354)
	at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:425)
	at sun.misc.Launcher$AppClassLoader.loadClass(Launcher.java:308)
	at java.lang.ClassLoader.loadClass(ClassLoader.java:358)
	at sun.launcher.LauncherHelper.checkAndLoadMain(LauncherHelper.java:482)

此時就會報安全異常
是因爲在jvm啓動的時候，加載了java.util.list包中的類，當自定義加載同樣包下的類的時候就會報安全異常。