深入分析JVM类加载机制(一)

最新推荐文章于 2024-07-30 07:15:00 发布

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#JVM #java虚拟机 #类加载机制 #双亲委派

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本文深入探讨Java体系中三种类加载器：BootstrapClassLoader、ExtensionClassLoader和SystemClassLoader的工作原理及其关系。详细介绍了它们各自负责加载的类库路径，以及类加载器间的委托加载机制，包括双亲委派模型。

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Java体系中定义了3中类加载器，分别如下：

Bootstrap ClassLoader（引导类加载器）.负责加载下述3中情况下所制定的核心类库：

%JAVA_HOME%/jre/lib目录
-Xbootclasspath 参数所指定的目录
系统属性sun.boot.class.path指定的目录中特定名称的jar包

Extension ClassLoader(扩展类加载器) 加载扩展类，拓展JVM的类库

%JAVA_HOME%/jre/lib/ext目录
系统属性java.ext.dirs所指定的目录中的所有类库

System ClassLoader(系统类加载器) 加载Java应用程序类库，加载类库的路径由系统环境变量ClassPath、-cp或系统属性java.class.path指定
图中各类加载器之间的关系，并非Java类面向对象的三大特性之一的那种“继承”关系。毕竟引导类加载器是使用C++语言编写而成的，Java类编写的类加载器想去继承也无法继承。
图中所表达的关系，仅仅是类的委托加载机制，尤其是著名的“双亲委派”。虽然几种加载器之间没有继承关系，但是扩展类加载器及用户自定义加载器，却都继承自java.lang.ClassLoader这个基类。
图中所表达的委托关系，本质上通过java.lang.ClassLoader.parent字段实现，该字段表示父加载器。对于引导类加载器，并没有所谓的父加载器的概念，因为引导类加载器本身是随JVM的启动而初始化，并且该类中的字段和方法全部是静态字段和方法，并不需要实例化便能使用。而除了引导类加载器之外的所有类加载器，由于都继承自java.lang.ClassLoader这个基类，因此便都有parent字段，由于该字段被final private 修饰，因此子类只能通过调用java.lang.ClassLoader的构造函数才能初始化该字段。对于扩展类加载器和系统类加载器，在JVM第一次加载Java类时会被创建，并完成其父类加载器的设定。扩展类加载器与系统类加载器在sun.misc.Launcher类的构造函数中完成初始化，sun.misc.Launcher类的构造函数逻辑如下：
```
public class Launcher {
    private static URLStreamHandlerFactory factory =new Factoru();
    private static Launcher launcher = new Launcher();//启动器
    private static String bootClassPath = System.getProperty("sun.boot.class.path");//引导类加载器路径
    private ClassLoader loader;//系统类加载器
    
    public Launcher() {
        ClassLoader extc1;
        //创建扩展类加载器
        extc1 = sun.misc.Launcher.ExtClassLoader.getExtClassLoader();
        //创建系统类加载器
        loader = sun.misc.Launcher.AppClassLoader.getAppClassLoader(extc1);
    }
}
```
在Launcher类的构造函数中，首先创建了扩展类加载器，接着创建了系统类加载器。注意，扩展类加载器是在构造函数中定了的局部变量ext1，而系统类加载器则是Launcher类的成员变量loader。但是当Launcher类的构造函数执行完之后，扩展类加载器实例对象并不会被GC回收，因为在创建系统类加载器的时候，扩展类加载器被设置为系统加载器的parent，因此当JVM想加载扩展类时，总是能够通过系统类加载器的parent属性获取到扩展类加载器，从而使用扩展类加载器去加载响应的类库。
@未完待续。。。。。。