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JVM:类加载子系统概述

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类加载子系统

作用

从文件系统或者网络中加载Class文件(在文件开头有特定的文件标识)。

ClassLoader只负责class文件的加载,是否运行则由执行引擎决定。

类的加载过程

【加载】

1.通过类的全限定名获取 定义此类的二进制字节流;

2.将这个字节流所代表的静态存储结构转化为方法区的运行时数据结构;

3.在内存中生成代表这个类的Class对象,作为方法区这个类的各个数据的访问入口。

【验证】

确保class文件的字节流中包含信息符合当前虚拟机要求,保证被加载类的正确性,不会危害虚拟机自身安全。

主要分为四种验证:文件格式验证,元数据验证,字节码验证,符号引用验证。

【准备】

为类变量分配内存并设置该类变量的默认初始值,即零值。 这里不包含final修饰的static,因为final在编译的时候就会分配了,准备阶段会显式初始化。

【解析】

将常量池中的符号引用转换为直接引用的过程。

【初始化】

执行类构造器方法<clinit()>的过程。

构造器方法中指令按语句在源文件中出现的顺序执行,是javac编译器自动收集类中的所有变量的赋值动作和静态代码块中的语句合并而来。换言之,如果没有静态代码块,则不会有该方法生成。如果该类具有父类,JVM会保证父类的<clinit()>在子类之前执行完毕。

虚拟机必须保证一个类的<clinit()>方法在多线程下被同步加锁。

类加载器分类

引导类加载器和自定义类加载器(所有派生于抽象类ClassLoader的类加载器)。

Bootstrap ClassLoader,Extension ClassLoader,App ClassLoader;

ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
systemClassLoader.getParent();
// app ClassLoader--->Extension ClassLoader--->Bootstrap ClassLoader

用户自定义类默认使用系统类加载器进行加载。String类以及核心类库是使用引导类加载器进行加载的。

Bootstrap ClassLoader:没有继承ClassLoader,没有父加载器。只加载包名为java,javax,sun。

Extension ClassLoader:从java.ext.dirs系统属性所指定的目录中加载类库,或从JDK的安装目录的jre/lib/ext子目录下加载类库。如果用户创建的JAR放在此目录下,也会自动由扩展类加载器加载。

App ClassLoader:程序中默认的类加载器。

自定义类加载器作用

1.隔离加载类

2.修改类加载的方式

3.扩展加载源

4.防止源码泄露

自定义类加载器实现方式

1.继承ClassLoader类;在findClass()中完成自定义类加载器逻辑;

2.如果没有太过复杂的需求,可以直接继承URLClassLoader类。

获取ClassLoader的途径

1.class.getClassLoader();

2.Thread.currentThread().getContextClassLoader();

3.ClassLoader.getSystemClassLoader();

4.DriverManager.getCallerClassLoader();

双亲委派机制

原理

  1. 如果一个类加载收到了类加载请求,并不会自己先去加载,而是把这个请求委托给父类的加载器去执行;
  2. 如果父类加载器还存在其父类加载器,则进一步向上委托,依次递归,请求最终将到达顶层的启动类加载器;
  3. 如果父类加载器可以完成类加载器任务,就成功返回,如果父类加载器无法完成此加载任务,子类加载器才会尝试自己去加载。

优势

​ 避免类的重复加载;

​ 保护程序安全,防止核心API被修改;

沙箱安全机制:保护核心API;

其他

两个class对象是否为同一个类存在两个必要条件:

​ 1.完整类名必须一致,包括包名;

​ 2.加载这个类的classLoader必须相同。

类的主动使用和被动使用:被动使用不会导致初始化。

最后修改: © 著作权归作者所有
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