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08-类加载器

08-类加载器

作者: 紫荆秋雪_文 | 来源:发表于2021-02-26 18:54 被阅读0次

    一、类加载器的分类

    JVM支持两种类型的类加载器,分别为\color{#DC143C}{引导类加载器(Bootstrap ClassLoader)}\color{#DC143C}{自定义类加载器(User-Defined ClassLoader)}

    从概念上来讲,自定义类加载一般指的是程序中由开发人员自定义的一类类加载器,但是Java虚拟机规范去没有这么定义,而是将所有\color{#DC143C}{派生于抽象类ClassLoader的类加载器都划分为自定义类加载器}

    无论类加载器的类型如何划分,在程序中我们最常见的类加载器始终只有3个

    image.png

    这里的四者之间的关系是\color{#DC143C}{包含关系,不是上层下层,也不是子父类的继承关系}

    image.png
    • 默认加载器是系统类加载器(AppClassLoader)
    • 系统加载类(AppClassLoader)的上层是扩展类加载器(ExtClassLoader)
    • 扩展类加载器(ExtClassLoader)上层是引导类加载器(BootStrapClassLoader)但是无法获取其实例
    • 自定义类就是使用的系统加载器(AppClassLoader)

    二、虚拟机自带的加载器

    1、启动类加载器(引导类加载器,BootStrap ClassLoader)

    • 这个类加载器使用 C / C++ 语言实现的,嵌套在 JVM 内部
    • 它用来加载 Java 的核心库 (JAVA_HOME/jre/lib/rt.jar、resources.jar 或 sun.boot.class.path 路径下的内容),用于提供 JVM 自身需要的类
    • 并不继承自java.lang.ClassLoader,没有父加载器
    • 加载扩展类和应用程序类加载器,并指定为他们的父类加载器
    • 出于安全考虑,BootStrap启动类加载器只加载包名为java、javax、sun等开头的类

    2、扩展类加载器

    • Java语言编写,由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader实现
    • 派生于 ClassLoader 类
    • 父类加载器为启动类加载器
    • 从java.ext.dirs系统属性所指定的目标中加载类库,或从JDK的安装目录的jre/lib/ext子目录(扩展目录)下加载类库。\color{#DC143C}{如果用户创建的 JAR 放在此目录下,也会自动有扩展类加载加载}

    3、应用程序类加载器(系统类加载器,AppClassLoader)

    • Java语言编写,由sun.misc.Launcher$AppClassLoader实现
    • 派生于 ClassLoader 类
    • 父类加载器为扩展类加载器
    • 它负责加载环境变量 classpath 或系统属性 java.class.path 指定路径下的类库
    • 该类加载是程序中默认的类加载器,一般来说,Java应用的类都是有它来完成加载
    • 通过 ClassLoader#getSystemClassLoader() 方法可以获取到该类加载器

    4、用户自定义类加载器

    • 咋Java的日常应用程序开发中,类的加载几乎是由上述 3 种类加载器相互配合执行的,在必要时,我们还可以自定义类加载器,来定制类的加载方式
    • 为什么要自定义类加载器
      • 隔离加载类
      • 修改类加载的方式
      • 扩展加载源
      • 防止源码泄露
    • 用户自定义类加载器实现步骤:
      • 开发人员可以通过继承抽象类java.lang.ClassLoader类的方式,实现自己的类加载器,以满足一些特殊的需求
      • 在JDK1.2之前,在自定义类加载器时,总会去继承 ClassLoader 类并重写 loadClass() 方法,从而实现自定义的类加载器类,但是在JDK1.2之后已不再建议用户去覆盖 loadClass() 方法,而是建议把自定义的类加载逻辑写在 findClass()方法中
      • 在编写自定义类加载器时,如果没有太过于复杂的需求,可以直接继承 URLClassLoader 类,这样就可以避免自己去编写 findClass() 方法及其获取字节码流的方式,使自定义类加载器编写更加简洁。

    各加载器

    private static void classLoaderTest() {
            // 获取系统类加载器
            ClassLoader classLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
            System.out.println(classLoader);    // sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
    
            //  获取其上层:扩展类加载器
            ClassLoader extClassLoader = classLoader.getParent();
            System.out.println(extClassLoader); //  sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@12bb4df8
    
            //  获取其上层:获取不到引导类加载器
            ClassLoader bootstrapClassLoader = extClassLoader.getParent();
            System.out.println(bootstrapClassLoader);   //  null
    
            //  对于用户自定义类来说:默认使用系统类加载器进行加载
            ClassLoader loader = BSTTest.class.getClassLoader();
            System.out.println(loader); //  sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
    
            //  String类使用引导类加载器进行加载的
            ClassLoader stringClassLoader = String.class.getClassLoader();
            System.out.println(stringClassLoader);  //  null
    
        }
    

    三、关于 ClassLoader

    ClassLoader类,它是一个抽象类,其后所有的类加载器都继承自 ClassLoader(不包括启动类加载器)

    1、sun.misc.Launcher 它是一个 java 虚拟机的入口应用

    image.png

    2、获取 ClassLoader 的途径

    • 方式一:获取当前类的 classLoader
    clazz.getClassLoader()
    
    • 方式二:获取当前线程上下文的ClassLoader
    Thread.currentThread().getContextClassLoader()
    
    • 方法三:获取系统的 ClassLoader
    ClassLoader.getSystemClassLoader()
    
    • 方法四:获取调用者的 ClassLoader
    DriverManager.getCallerClassLoader()
    
    
        private static void classLoaderTest1() {
    
            try {
                //1、启动类加载器
                ClassLoader classLoader = Class.forName("java.lang.String").getClassLoader();
                System.out.println(classLoader);
    
                //2、应用类加载器
                ClassLoader contextClassLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
                System.out.println(contextClassLoader);
    
                //3、扩展类加载器
                ClassLoader parent = ClassLoader.getSystemClassLoader().getParent();
                System.out.println(parent);
    
    
    
            } catch (ClassNotFoundException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    

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