文章目錄

四、總結:

之前學JAVA高併發的時候有一定的瞭解過類加載機制。

那麼加載到方法區裏面去的呢？

一、類生命週期

我們得從類生命週期開始說起，類的生命週期總共分七歩，接下來我們先了解下從加載到初始化。如下圖

二、類加載器

在java中其實專門有一個東西負責裝入類，它叫做類加載器

類加載器負責裝入類，搜索網絡、jar、zip文件夾、二進制數據、內存類等指定位置的類資源。

一個java程序運行，至少需要三個類加載器實例，負責加載不同的類的加載，那怎麼去理解至少需要三個類加載器實例呢？

這個我覺得也很好理解，比如我們後端程序員不可能讓我們去做行政，程序員鼓勵師不能去敲代碼，每個人的工作分工不同，要各司其職，這樣的話才能更好的去維護，更好的去管理，在java中也是一樣的。如下圖

Bootstrap loader核心類庫加載器

核心類庫加載器是由C語言寫的，什麼叫核心類庫呢？如我們的Object它就是一個類，它就是用C語言寫的，爲什麼要用C語
言寫呢？因爲java虛擬機最開始是由C語言實現的，先有了C然後再有了java，少了它就無法運行的類就叫核心類庫，對應
JRE_HOME/jre/lib目錄
Extension Class loader擴展類庫加載器

擴展類庫加載器在新的版本中有一些調整，這個先放一邊，畢竟也不是很大的調整，它是專門加載JRE_HOME/jre/lib/ext
目錄下的擴展類庫的，什麼叫擴展類庫呢？就是說這個類可能在某些平臺上沒有的類，就是說不是缺它不可的類，比如
我們談戀愛，沒有女朋友不行，但是發現真的少了女朋友照樣過得很瀟灑，就是這麼一回事。
Appliction class loader用戶應用程序加載器

應用程序加載器是爲了加載我們開發人員寫的代碼，那它是怎麼知道我們寫的代碼在哪些位置呢？有一個java.class.path
參數，用戶應用程序加載器通過加載這個參數，就能得到對應的目錄

三、驗證問題

1、如何查看類對應的加載器？

我們可以通過JDK-API查看：java.lang.Class.getClassloader()返回類的類加載器;如果這個類是BootstrapLoader
加載的，那麼這個方法在這種實現中就會返回null。
demo

/**
 * 查看類的加載器實例
 */
public class ClassLoaderView {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 加載核心類庫的 BootStrap ClassLoader
        System.out.println(" 核心類庫加載器："
                + ClassLoaderView.class.getClassLoader().loadClass("java.lang.String").getClassLoader());
        System.out.println(" 核心類庫加載器："
                + ClassLoaderView.class.getClassLoader().loadClass("java.lang.Object").getClassLoader());

        
        // 加載拓展庫的 Extension ClassLoader
        System.out.println("拓展類庫加載器：" + ClassLoaderView.class.getClassLoader()
                .loadClass("com.sun.nio.zipfs.ZipCoder").getClassLoader());
        // 加載應用程序的
        System.out.println("應用程序庫加載器：" + ClassLoaderView.class.getClassLoader());


        // 雙親委派模型 Parents Delegation Model
        System.out.println("應用程序庫加載器的父類：" + ClassLoaderView.class.getClassLoader().getParent());
        System.out.println(
                "應用程序庫加載器的父類的父類：" + ClassLoaderView.class.getClassLoader().getParent().getParent());
    }
}

運行結果

核心類庫加載器：null
核心類庫加載器：null
拓展類庫加載器：sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@3e3abc88
應用程序庫加載器：sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
應用程序庫加載器的父類：sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@3e3abc88
應用程序庫加載器的父類的父類：null

2、JVM如何知道我們的類在何方？

查找AppClassLoader可以看到如下代碼段，讀取了java.classs.path參數，所以發現jvm還是比較傻的。

還可以利用jps、jcmd兩個命令進行驗證.
一、使用jmcd命令進行驗證，運行如下代碼

package classloader_demo1;

import java.io.IOException;

public class Main {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        System.out.println("Hello World!");
        System.in.read();//這段代碼會阻塞
    }
}

打開命名窗口

然後運行jcmd help命令

找到對應main函數的ID運行：jcmd 17389 help看看支持哪些命令

可以看到有非常多的命令，可以看到有很多命令，GC.heap_dump可以查看堆信息、VM.flags可以看到jvm的參數配置等等…，這次我們就先看看jvm系統參數的配置，運行jcmd 17389 VM.system_propertites命令

如下圖可以看到自己類的信息有這麼多，那麼爲什麼有這麼多呢，其實是idea開發工具幫我們做了了很多的配置，有了這些配置信息jvm就能找到我們程序編譯之後的目錄，進而運行我們的代碼。

3、類會不會重複加載？

那麼類會不會重複加載呢？答案肯定是否定的。

類不會重複加載

類的唯一性：同一個加載器，類名一樣，代表是同一個類。
識別方式：Classloader Insance id + PackgeName + ClassName
驗證方式:使用類加載器，對同一個class類的不同版本，進行多次加載，檢查是否會加載到最新的代碼。


①、新建HelloService類加載測試類

/** 類加載測試類 */
public class HelloService {

    public static String value = getValue();

    static {
        System.out.println("靜態代碼塊運行");
    }

    private static String getValue() {
        System.out.println("靜態方法被運行");
        return "netease";
    }

    public void test() {
        System.out.println("hello.." + value);
    }
}

②、新建LoaderTest類

package classloader_demo1;

import java.net.URL;
import java.net.URLClassLoader;

/**
 * 指定class 進行加載
 */
public class LoaderTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //指定jvm查找類的位置
        URL classUrl = new URL("file:///ideaWorkspace/");

        URLClassLoader loader = new URLClassLoader(new URL[]{classUrl});

        while (true) {
            if(loader == null){
                break;
            }
            // 問題：靜態塊什麼時候觸發？
            Class clazz = loader.loadClass("HelloService");
            System.out.println("HelloService所使用的類加載器：" + clazz.getClassLoader());

            //反射創建對象
            Object newInstance = clazz.newInstance();
            //調用test方法
            Object value = clazz.getMethod("test").invoke(newInstance);
            System.out.println("調用getValue獲得的返回值爲：" + value);

            Thread.sleep(3000L);
            System.out.println();

        }
    }
}

運行結果

HelloService所使用的類加載器：java.net.URLClassLoader@1c20c684
靜態方法被運行
靜態代碼塊運行
hello..netease
調用getValue獲得的返回值爲：null

HelloService所使用的類加載器：java.net.URLClassLoader@1218025c
靜態方法被運行
靜態代碼塊運行
hello..netease
調用getValue獲得的返回值爲：null

代碼是一直循環創建類加載器創建對象的，接下來我們修改HelloService中的代碼，加了幾個1

重新編譯

HelloService所使用的類加載器：java.net.URLClassLoader@1218025c
靜態方法被運行
靜態代碼塊運行
hello..netease
調用getValue獲得的返回值爲：null

運行結果還是一樣，進一步的證明了類不會重複加載

4、類如何卸載？

類被卸載需要滿足兩個條件
①：該Class所有的實例都已經被GC銷燬；
②：加載該類的所有ClassLoader實例都已經被GC；
驗證方式：jvm啓動參數中增加-verbose:class參數，輸出加載和卸載的日誌信息,同手手動的觸發GC的操作

下面開始進行驗證：

首先給我們運行的類加上-verbose:class參數，加上字後就能看到日誌信息了

修改LoaderTest代碼

package classloader_demo1;

import java.net.URL;
import java.net.URLClassLoader;

/**
 * 指定class 進行加載
 */
public class LoaderTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //指定jvm查找類的位置
        URL classUrl = new URL("file:///ideaWorkspace/");

        URLClassLoader loader = new URLClassLoader(new URL[]{classUrl});

        while (true) {
            //  通過URLClassLoader創建一個新的類加載器
            if (loader == null) {
                break;
            }
            // 問題：靜態塊什麼時候觸發？
            Class clazz = loader.loadClass("HelloService");
            System.out.println("HelloService所使用的類加載器：" + clazz.getClassLoader());

            //反射創建對象
            Object newInstance = clazz.newInstance();
            //調用test方法
            Object value = clazz.getMethod("test").invoke(newInstance);
            System.out.println("調用getValue獲得的返回值爲：" + value);

            Thread.sleep(3000L);
            System.out.println();

            //對象置爲空方便GC直接回收
            newInstance = null;
            //類加載器也置爲空
            loader = null;
        }

        //手動觸發GC，此方法不一定有用，但能讓jvm更主動的去做一次GC
        System.gc();
        Thread.sleep(10000L);
    }
}

可以看到信息已經打印出來了，說明Class所有的實例和該類的所有ClassLoader實例都已經被GC；

5、雙親委派模型是什麼？

首先要了解什麼是雙親委派模型？

爲了避免重複加載，由下到上逐級委託，由上倒下逐級查找

首先不會自己去嘗試加載類，而是把這個請求，委派給父加載器去完成；每一個層次的加載器都是如此，因此所有的類加載請求都會傳給上層的啓動類加載。
只有當父加載器反饋自己無法完成該加載的請求時（該加載器的搜索範圍中沒有找到對應的類），子加載器纔會嘗試自己去加載。

==注：類加載器之間不存在父類子類的關係，“雙親”是翻譯，可以理解爲邏輯定義的上下級關係。==

下面用代碼具體去體現

首先看一個問題，如果我把類加載器的創建放到while循環中去，每次都會創建新的類加載器，那麼能不能實現類的動態加載呢？

package classloader_demo1;

import java.net.URL;
import java.net.URLClassLoader;

/**
 * 指定class 進行加載
 */
public class LoaderTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //指定jvm查找類的位置
        URL classUrl = new URL("file:///ideaWorkspace/");

        while (true) {
            //每次都新建一個類加載器
            URLClassLoader loader = new URLClassLoader(new URL[]{classUrl});

            //  通過URLClassLoader創建一個新的類加載器
            if (loader == null) {
                break;
            }
            // 問題：靜態塊什麼時候觸發？
            Class clazz = loader.loadClass("HelloService");
            System.out.println("HelloService所使用的類加載器：" + clazz.getClassLoader());

            //反射創建對象
            Object newInstance = clazz.newInstance();
            //調用test方法
            Object value = clazz.getMethod("test").invoke(newInstance);
            System.out.println("調用getValue獲得的返回值爲：" + value);

            Thread.sleep(3000L);
            System.out.println();

            //對象置爲空方便GC直接回收
            newInstance = null;
            //類加載器也置爲空
            loader = null;
        }

        //手動觸發GC，此方法不一定有用，但能讓jvm更主動的去做一次GC
        System.gc();
        Thread.sleep(10000L);
    }
}

HelloService所使用的類加載器：java.net.URLClassLoader@119d7047
靜態方法被運行
靜態代碼塊運行
hello..4444netease
調用getValue獲得的返回值爲：null

[Loaded HelloService from file:/ideaWorkspace/]
HelloService所使用的類加載器：java.net.URLClassLoader@3b07d329
靜態方法被運行
靜態代碼塊運行
hello..5555netease
調用getValue獲得的返回值爲：null

可以看到編譯之後，類確實被重新加載了，eclipse/idea的熱部署和jsp頁面就是通過不同的類加載器實現的。

敲重點！！！下面思考一個問題，如果我新創建一個parentLoader，然後傳入while循環中的類加載器，還能不能實現動態加載？

package classloader_demo1;

import java.net.URL;
import java.net.URLClassLoader;

/**
 * 指定class 進行加載
 */
public class LoaderTest {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //指定jvm查找類的位置
        URL classUrl = new URL("file:///ideaWorkspace/");

        URLClassLoader parentLoader = new URLClassLoader(new URL[]{classUrl});
        while (true) {
            //每次都新建一個類加載器
            URLClassLoader loader = new URLClassLoader(new URL[]{classUrl},parentLoader);

            //  通過URLClassLoader創建一個新的類加載器
            if (loader == null) {
                break;
            }
            // 問題：靜態塊什麼時候觸發？
            Class clazz = loader.loadClass("HelloService");
            System.out.println("HelloService所使用的類加載器：" + clazz.getClassLoader());

            //反射創建對象
            Object newInstance = clazz.newInstance();
            //調用test方法
            Object value = clazz.getMethod("test").invoke(newInstance);
            System.out.println("調用getValue獲得的返回值爲：" + value);

            Thread.sleep(3000L);
            System.out.println();

            //對象置爲空方便GC直接回收
            newInstance = null;
            //類加載器也置爲空
            loader = null;
        }

        //手動觸發GC，此方法不一定有用，但能讓jvm更主動的去做一次GC
        System.gc();
        Thread.sleep(10000L);
    }
}

答案是否定的，其實這裏傳入parentLoader就是使用了委派雙親模式，雖然每次都新創建了一個類加載器，但是lodaer不會自己去查找類，而是會把查找交給parentLoader去查找，所以每次使用的還是parentLoader類加載器，也就不會動態的加載HelloService類了。

如果我把parentLoader刪掉，其實他指定的父級加載器就會是ExtClassLoader/AppclassLoader，希望大家能夠理解，有問題的話可以隨時私信我進行溝通。

四、總結:

今天我們學習了整個類加載器的相關知識，學習了類的生命週期、加載順序，學會了
1、如何查看類加載器
2、JVM如何知道我們的類在何方？
3、類會不會重複加載？
4、類如何卸載條件是什麼？
5、雙親委派模型是什麼？
最後希望大家能夠多多交流，一起學習一起進步！

類加載機制（硬核詳解）

文章目錄

一、類生命週期

二、類加載器

三、驗證問題

1、如何查看類對應的加載器？

2、JVM如何知道我們的類在何方？

3、類會不會重複加載？

4、類如何卸載？

5、雙親委派模型是什麼？

四、總結:

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類加載機制（硬核詳解）

高性能編程學習（第一章第一節:Java基礎）一、JVM運行的核心邏輯詳細剖析

垃圾回收機制（硬核詳解）

高性能編程學習（第一章第一節:Java基礎）二、線程狀態和線程終止

https://yachay.unat.edu.pe/blog/index.php?comment_area=format_blog&comment_component=blog&comment_co

linux以太網驅動總結

類加載機制（硬核詳解）

文章目錄

一、類生命週期

二、類加載器

三、驗證問題

1、 如何查看類對應的加載器？

2、JVM如何知道我們的類在何方？

3、類會不會重複加載？

4、類如何卸載？

5、雙親委派模型是什麼？

四、總結:

1、如何查看類對應的加載器？