Class类加载过程

Java命令执行代码流程

当用Java命令去运行一个Class文件时，执行流程如下：

loadClass类加载过程由一下几步组成：

类被加载到方法区中，主要包含：

• 运行时常量池

• 类型信息

• 字段信息

• 方法信息

• 类加载的引用

  加载这个类的ClassLoader实例的引用

• 对应Class实例的引用

  对应堆中Class类型的对象实例，比如com.xxx.Class.class，作为访问方法区中类定义的入口。

类加载器

Java里面有一下几种类加载器：

• 引导类加载器：负责加载支持JVM运行的jre的lib目录下的核心jar包，比如rt.jar；
• 扩展类加载器：负责加载支持JVM运行的jre的lib目录下ext扩展目录的jar包；
• 应用程序加载器：负责加载ClassPath路径下的包，主要是加载自己写的类；
• 自定义类加载器：负责加载用户自定义目录下的jar或者class文件；

类加载器初始化过程

在Launcher的构造方法中，创建了两个类加载器，分别是ExtClassLoader扩展类加载器，AppClassLoader应用类加载器。
默认使用Launcher#getClassLoader()返回类加载器AppClassLoader加载应用程序。

自定义类加载器

只需要继承java.lang.ClassLoader类，重写其findClass()即可。

双亲委派机制

简单说就是在加载类的时候，先由父类加载器加载，如果父类加载的加载路径下找不到目标Class，则在自己的类加载路径下查找Class，并加载类。

为什么要有双亲委派机制呢？

• 安全机制：防止Java核心API被修改；
• 避免类重复加载：当父类加载器已经加载该类时，子类加载器就没必要在加载了，保证被加载类的唯一性；

全盘委托机制

指的是当一个Class被ClassLoader加载时，这个Class所依赖的类都将由这个ClassLoader加载，除非显式的使用另外一个ClassLoader。

打破双亲委派机制

只需要继承ClassLoader，重写findClass()和loadClass()方法

	protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
	    try {
	        byte[] data = loadByte(name);
	        return defineClass(name, data, 0, data.length);
	    } catch (Exception e) {
	        e.printStackTrace();
	        throw new ClassNotFoundException();
	    }
	}

    /**
     * 重写类加载方法，实现自己的加载逻辑，不委派给双亲加载
     */
    protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
            throws ClassNotFoundException {
        synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
            // First, check if the class has already been loaded
            Class<?> c = findLoadedClass(name);

            if (c == null) {
                long t1 = System.nanoTime();

                //非自定义的类走双亲委派
                if (!name.startsWith("com.xxx.jay")){
                    c = this.getParent().loadClass(name);
                }else{
                    c = findClass(name);
                }

                // this is the defining class loader; record the stats
                sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);
                sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();
            }
            if (resolve) {
                resolveClass(c);
            }
            return c;
        }
    }
}

为什么要打破双亲委派机制

以Tomcat为例，以下问题使用默认的双亲委派机制不能解决：

• 部署两个应用程序，应用程序依赖同一个类库的不同版本，同名不同版本的类库都需要加载，默认的双亲委派机制不能实现；
• 部署在同一个Web容器中的应用依赖的相同类库的相同版本可以共享，不然部署一个应用就需要加载一套类库；
• JSP热加载，JSP编译成Class文件后，如果使用默认的双亲委派机制，修改后的JSP不会被加载，因为已经加载过了，会从方法区中找到。所以需要卸载掉修改的JSP文件，这样就可以实现JSP热加载。