深入解析 JVM- 类加载机制

作者：janyxe

2022 年 4 月 15 日
本文字数：1596 字
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前言

本文带着大家初探 JVM 的类加载机制，以及双亲委派机制

一、类加载器加载的过程

类加载过程会经过：

类加载器加载的过程包括 加载 、验证、准备、解析、初始化、使用、卸载

各阶段解析：

加载：在硬盘查找并通过 IO 读取字节码文件，在加载节点生成这个类的 java.class.Class 对象
验证：校验字节码文件的准确性
解析：讲符号引用替换为直接引用
初始化：对类的静态变量初始化为指定的值，执行静态代码块

二、类加载器的分类

启动类(Bootstrap)加载器：加载 JVM 需要的类，会加 $JAVA_HOME/jre/lib 下的文件 底层是C语言实现
扩展类(Extension)加载器：由 sun.misc.LauncherExtClassLoader 实现，他会加载 JAVA_HOME/jre/lib/ext 目录中的文件（或由 System.getProperty(“java.ext.dirs”)所指定的文件)。底层是Java实现
应用类(AppClassLoader)加载器：由 sun.misc.Launcher$AppClassLoader 实现。会加载 classpath 下的 class 及 jar 包。底层是java实现
自定义加载器

三、双亲委派机制

当我们类加载器收到一个请求的时候，首先会依次向上查找最顶层没有父类的类类加载器（启动类加载器），依次向下读取 class 文件，如果该类加载器已经读取到 class 文件的时候，子节点不会再继续读取

四、双亲委派源码解析

首先，检查一下指定名称的类是否已经加载过，如果加载过了，就不需要再加载，直接返回
如果此类没有加载过，那么，再判断一下是否有父加载器；如果有父加载器，则由父加载器加载（即调用 parent.loadClass(name, false);）.或者是调用 bootstrap 类加载器来加载
如果父加载器及 bootstrap 类加载器都没有找到指定的类，那么调用当前类加载器的 findClass 方法来完成类加载

//ClassLoader的loadClass方法，里面实现了双亲委派机制protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)    throws ClassNotFoundException{    synchronized (getClassLoadingLock(name)) {        // 检查当前类加载器是否已经加载了该类        Class<?> c = findLoadedClass(name);        if (c == null) {            long t0 = System.nanoTime();            try {                if (parent != null) {  //如果当前加载器父加载器不为空则委托父加载器加载该类                    c = parent.loadClass(name, false);                } else {  //如果当前加载器父加载器为空则委托引导类加载器加载该类                    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();                //都会调用URLClassLoader的findClass方法在加载器的类路径里查找并加载该类                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) {  //不会执行            resolveClass(c);        }        return c;    }}

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五、双亲委派机制好处

为了防御开发者为定义的类与 jdk 定义源码类产生冲突问题，保证该类在内存中的唯一性

六、如何破坏双亲委派

自定义类加载器重写 loadClass 方法
Spi 机制绕开 loadClass 方法。当前线程设定关联类加载器

总结

本文主要介绍了类加载器加载的过程以及分类,双亲委派机制原理以及解析等

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原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/f93b19db918336c06a6a25e0b】。未经作者许可，禁止转载。

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