ClassLoader源码学习 -- JVM启动之 Launch

ClassLoader的源码学习路径：
ClassLoader源码学习-- 学习源码的方法
ClassLoader源码学习 -- JVM启动之 Launcher，ClassLoader构建
ClassLoader源码学习-- ClassLoader的创建 -- Android Pie
ClassLoader源码学习 -- PathClassLoader，DexClassLoader

大家可能都比较清楚ClassLoader是干什么的，但却不知道ClassLoader从何来，这么多classLoader，死记硬背实在记不下各个ClassLoader是干什么的。
那么，为何不直接看看源码？

下面文章排版不是很好，我就直接说说结果吧
ClassLoader各司其职，在JVM中可以简单理解成不同ClassLoader，加载不同路径的jar或class文件

• BootStrap ClassLoader 加载JAVA_HOME下， jre/lib里面比较重要的jar
• ExtClassLoader 加载JAVA_HOME下，jre/lib/ext 一些扩展包
• APPClassLoader 正式代码运行的上下文，主要是加载我们自己写的类

下面我会用源码，去证实上面的推论：

在java环境下，启动jvm，得使用JRE（java runtime environment）中启动程序入口main()函数。启动JVM不是这次的学习的目标，但我们搞懂Launcher这个类，会对类加载提供很大帮助，因为Java环境下，各个ClassLoader都在Launcher启动。

不知道为什么，jdk下src目录没找到Launcher，于是去Android Studio搜到了这个类，估计是在JRE源码那，有空找个课题研究下。

我们看看Launcher的构造函数。果然就是一堆ClassLoader的初始化。

    private static Launcher launcher = new Launcher();
    private static String bootClassPath = System.getProperty("sun.boot.class.path");
    private ClassLoader loader;
    
    public Launcher() {
        Launcher.ExtClassLoader var1;
        try {
            var1 = Launcher.ExtClassLoader.getExtClassLoader();
        } catch (IOException var10) {
            throw new InternalError("Could not create extension class loader", var10);
        }

        try {
            this.loader = Launcher.AppClassLoader.getAppClassLoader(var1);
        } catch (IOException var9) {
            throw new InternalError("Could not create application class loader", var9);
        }

        Thread.currentThread().setContextClassLoader(this.loader);
        String var2 = System.getProperty("java.security.manager");
        if (var2 != null) {
            SecurityManager var3 = null;
            if (!"".equals(var2) && !"default".equals(var2)) {
                try {
                    var3 = (SecurityManager)this.loader.loadClass(var2).newInstance();
                } catch (IllegalAccessException var5) {
                } catch (InstantiationException var6) {
                } catch (ClassNotFoundException var7) {
                } catch (ClassCastException var8) {
                }
            } else {
                var3 = new SecurityManager();
            }

            if (var3 == null) {
                throw new InternalError("Could not create SecurityManager: " + var2);
            }

            System.setSecurityManager(var3);
        }

    }

这里归纳出步骤：

1、bootClassPath，似乎就是传说中的BootStrap ClassLoader的路径
2、创建ExtClassLoader
3、创建AppCLassLoader，并作为当前线程上下文的classLoader使用
4、反射创建SecurityManager （Java环境下安全管理器）

在内部类 BootClassPathHolder中，有关键代码：

File[] var1 = Launcher.getClassPath(Launcher.bootClassPath);

我们可以把Launcher.bootClassPath这个路径打印一下 :

System.out.println(System.getProperty("sun.boot.class.path"))

得到了一堆路径

image.png

可以推测出， BootStrap的作用在于加载jre下的lib的jar包
当然System的配置文件，properties怎么加载，还是无法得知，毕竟是个native函数

    private static Properties props;
    private static native Properties initProperties(Properties props);

但我们找到了也关心的东西：ExtClassLoader， AppClassLoader

ExtClassLoader，也有类似的代码

private static File[] getExtDirs() {
            String var0 = System.getProperty("java.ext.dirs");
            File[] var1;
            if (var0 != null) {
                StringTokenizer var2 = new StringTokenizer(var0, File.pathSeparator);
                int var3 = var2.countTokens();
                var1 = new File[var3];

                for(int var4 = 0; var4 < var3; ++var4) {
                    var1[var4] = new File(var2.nextToken());
                }
            } else {
                var1 = new File[0];
            }

            return var1;
        }

依葫芦画瓢，打印 System.getProperty("java.ext.dirs") 得出：

/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0_192.jdk/Contents/Home/jre/lib/ext，

ext目录下的文件

AppClassLoader也可以用相同的方法：

 static class AppClassLoader extends URLClassLoader {
        final URLClassPath ucp = SharedSecrets.getJavaNetAccess().getURLClassPath(this);

        public static ClassLoader getAppClassLoader(final ClassLoader var0) throws IOException {
            final String var1 = System.getProperty("java.class.path");
            final File[] var2 = var1 == null ? new File[0] : Launcher.getClassPath(var1);
            return (ClassLoader)AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Launcher.AppClassLoader>() {
                public Launcher.AppClassLoader run() {
                    URL[] var1x = var1 == null ? new URL[0] : Launcher.pathToURLs(var2);
                    return new Launcher.AppClassLoader(var1x, var0);
                }
            });
        }
}

打印 System.getProperty("java.class.path") 得出：

image.png

??? 这一坨是什么？这一坨，仅仅是用一个main函数打印刚刚路径的那个类在我电脑的位置，给张图大家看路径对号入座吧。

最后我们得出结论了：

Launcher启动时，分别生成了三个ClassLoader， 三个ClassLoader各司其职

• BootStrap ClassLoader : 加载jre/lib下，jdk核心的几个jar包
• ExtClassLoader 加载jre/lib/ext，正如他的名字，加载ext文件夹下面的jdk扩展功能用的jar。
• AppClassLoader，加载的正是代码工程下的类，所有才有Thread.currentThread().setContextClassLoader(this.loader);
  当前线程上下文，使用appClassLoader这一说法。

3个ClassLoader其实从名字就大概能窥探到，主要的用处吧。下一节，我们继续学习ClassLoader。