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3.手写自己的java类加载器

3.手写自己的java类加载器

作者: _少年不知愁 | 来源:发表于2020-12-29 10:14 被阅读0次

    类的加载过程?
    何为双亲委派机制?为啥这么设计?
    实现一个自己的类加载器?
    如何打破双亲委派机制?

    1.类加载器

    jar包的类并不是一次性加载的,是使用到才加载(jdk的类库是全部加载的)

    2.类的加载过程

    这个是最常见的面试题?
    加载 >> 验证 >> 准备 >> 解析 >> 初始化 >> 使用 >> 卸载

    加载:在硬盘上查找并通过IO读入字节码文件,使用到类时才会加载,例如调用类的main()方法,new对象等等,
    在加载阶段会在内存中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象,作为方法区这个类的各种数据的访问入口
    验证:校验字节码文件的正确性
    准备:给类的静态变量分配内存,并赋予默认值
    解析:将符号引用替换为直接引用,该阶段会把一些静态方法(符号引用,比如main()方法)替换为指向数据所存内存
    的指针或句柄等(直接引用),这是所谓的静态链接过程(类加载期间完成),动态链接是在程序运行期间完成的将符号
    引用替换为直接引用,下节课会讲到动态链接
    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
    

    3.jdk自带的类加载器

    启动类加载器:负责加载支持JVM运行的位于JRE的lib目录下的核心类库,比如:jt.jar,charsets.jar
    扩展类加载器:负责加载支持JVM运行的位于JRE的lib目录下的ext扩展目录下的JAR类包
    应用程序类加载器:负责加载ClassPath路径下的类包,主要加载你自己写的类
    自定义加载器:负责加载用户自定义路径下的类包
    

    双亲委派机制

    双亲委派机制说简单点就是,先找父亲加载,不行再由儿子自己加载

    image.png
    public class LookClazzLoader {
    
        public static void main(String[] args) {
            //启动类加载器 一般都是由c++,所以打印出来肯定是null
            System.out.println("启动类加载器:" + String.class.getClassLoader());
    
            System.out.println("扩展类加载:"+ DESKeyFactory.class.getClassLoader());
    
            System.out.println("应用程序类加载:"+LookClazzLoader.class.getClassLoader());
    
            System.out.println(ClassLoader.getSystemClassLoader().getClass().getName());
        }
    }
    
    打印结果:
    启动类加载器:null //启动类加载器一般都是底层源码实现的,所以找不到对应class
    扩展类加载:sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@2b193f2d
    应用程序类加载:sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
    sun.misc.Launcher$AppClassLoader
    

    为啥要这么设计双亲委派?

    沙箱安全机制:自己写的java.lang.String.class类不会被加载,这样便可以防止核心API库被随意篡改
    避免类的重复加载:当父亲已经加载了该类时,就没有必要子ClassLoader再加载一次,保证被加载类的唯一性
    

    4.手写一个自己的类加载器

    public class MyClassLoader extends ClassLoader {
    
        private String classPath;
    
        public MyClassLoader( String classPath) {
            this.classPath = classPath;
        }
    
        public static void main(String args[]) throws Exception {
            MyClassLoader classLoader = new MyClassLoader("D:/test");
            Class clazz = classLoader.loadClass("cn.summit.jvm.clazzLoader.TestClassLoader");
            Object obj = clazz.newInstance();
            Method method = clazz.getDeclaredMethod("say");
            method.invoke(obj);
            System.out.println(clazz.getClassLoader().getClass().getName());
        }
    
        private byte[] loadByte(String name) throws Exception {
            name = name.replaceAll("\\.", "/");
            FileInputStream fis = new FileInputStream(classPath + "/" + name
                + ".class");
            int len = fis.available();
            byte[] data = new byte[len];
            fis.read(data);
            fis.close();
            return data;
        }
    
        @Override
        protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
            try {
                byte[] data = loadByte(name);
                //defineClass将一个字节数组转为Class对象,这个字节数组是class文件读取后最终的字节数组。
                return defineClass(name, data, 0, data.length);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
                throw new ClassNotFoundException();
            }
        }
    }
    
    输出结果
    hello word!!!
    cn.summit.jvm.clazzLoader.MyClassLoader
    
    注意:根据双亲委派机制,需要将target生成的文件剪贴到D:\test\cn\summit\jvm\clazzLoader\
    TestClassLoader.class,否则还是sun.misc.Launcher$AppClassLoader
    

    5.打破双亲委派机制

    在tomcat部署中,可以部署多个项目,不同的应用程序可能会依赖同jdk版本也不一样,如果不需要类加载器,是无法实现上述要求,所以tomcat自定义一系列的自定义类加载器
    详见

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