黑马程序员--05.类加载器--04【应用程序默认类加载器】【验证类加载器委托机制】

最新推荐文章于 2024-10-17 09:46:25 发布

BenXYZ

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分类专栏： Java基础加强

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类加载器--4

应用程序默认类加载器

验证类加载器委托机制

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1. 应用程序的默认类加载器

前面的日志主要阐述了某一个类加载器如何进行对指定类的加载。现在就要讨论一下当JVM真正执行用户的应用程序代码的时候，到底从哪一个类加载器开始对指定的类进行加载的。

1). 线程上下文类加载器

(1). Thread类的成员变量 contextClassLoader

[1]. private ClassLoader contextClassLoader;

[2]. 表示当前线程执行到的代码中涉及到的类由哪一个类加载器来加载。

(2). 操作成员变量contextClassLoader

[1]. 获取当前线程的上下文类加载器

publicClassLoader getContextClassLoader();

[2]. 为当前线程设置上下文类加载器

public voidsetContextClassLoader(ClassLoader paramClassLoader);

【注意】Thread类是一种JavaBean类，所以对应的字段有对应的Setter和Getter

2). Launcher简述

(1). Launcher类的类加载器为Bootstrap类加载器

[1]. Launcher类位于sun.misc这个包下面

[2]. Launcher.class文件位于jre/lib下的rt.jar内部，所以Launcher.class由Bootstrap类加载器进行加载。

(2). Launcher的部分源码

(3). 从Launcher构造方法看默认类加载器和线程上下文类加载器的关系

[1]. Bootstrap对Launcher的初始化

当执行java命令的时候，JVM会先使用Bootstrap类加载器载入并初始化一个Launcher实例，这样就会调用Launcher的构造方法

[2]. 首先JVM获取了ExtClassLoader的实例

[3]. 然后JVM向getAppClassLoader()传入ExtClassLoader的实例并获取到AppClassLoader的实例。

【注意】以上就是把AppClassLoader的parent属性设置为ExtClassLoader实例，构建默认类加载器的组织关系

[4]. 最后JVM通过setContextClassLoader()将当前线程的类加载器设置为AppClassLoader

【结论】因此AppClassLoader就是应用程序默认的类加载器

【结论】AppClassLoader和ExtClassLoader是由Bootstrap类加载器通过调用Launcher的构造方法来进行加载的。

2. 验证类加载器委托机制

(1). Class类的getClassLoader() 方法

[1]. 功能：获取加载这个类或者接口的类加载器

[2]. 方法原型：public ClassLoader getClassLoader();

[3]. 返回值：返回加载这个类或者接口的类加载器

【注意】如果这个类是由Bootstrap类加载器进行加载的，则getClassLoader()方法返回值就用null代表Bootstrap类加载器。

(2). 场景模拟

【目标】在AppClassLoader和ExtClassLoader加载管辖范围构建重名的字节码文件

[1]. 直接运行ClassLoaderTest.java的结果

sun.misc.Launcher$AppClassLoader@c4fe76

null

sun.misc.Launcher$AppClassLoader@c4fe76

【结果说明】

{1}. sun.misc.Launcher$AppClassLoader@c4fe76 说明加载ClassLoaderTest.class的类加载器是AppClassLoader类加载器

{2}. null说明加载System.class的类加载器是Bootstrap类加载器

【用null表示Bootstrap类加载器】

{3}. sun.misc.Launcher$AppClassLoader@c4fe76说明当前线程的上下文类加载器是AppClassLoader类加载器

[2]. 将上面图中的ClassLoader工程打包成ClassLoader.jar文件并放置到jre/lib/ext子目录下【这个文件夹下的jar中的class文件是ExtClassLoader的管辖范围】。

这样在CLASSPATH指定的当前MyEclipse的ClassLoader工程中存在ClassLoaderTest.class字节码文件【AppCLassLoader管辖范围】

AppClassLoader和ExtClassLoader管辖的范围内出现了重名的ClassLoaderTest.class字节码文件。

[3]. 再次运行ClassLoaderTest.class结果

sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@11e1e67

null

sun.misc.Launcher$AppClassLoader@c4fe76

【结果说明】

{1}. sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@11e1e67 说明加载ClassLoaderTest.class的类加载器是ExtClassLoader类加载器

{2}. null说明加载System.class的类加载器仍然是Bootstrap类加载器

{3}. sun.misc.Launcher$AppClassLoader@c4fe76说明当前线程的上下文类加载器是AppClassLoader类加载器

(2). 结果分析

[1]. 当jre/lib/ext下面没有ClassLoaderTest.jar时候，打印结果是

sun.misc.Launcher$AppClassLoader@c4fe76

null

sun.misc.Launcher$AppClassLoader@c4fe76

{1}. 这个运行过程相当于：xxxx>java ClassLoaderTest

{2}. java命令后面字节码ClassLoaderTest是第一个要被加载到内存的类。

{3}. JVM启动时会指示Bootstrap类加载器调用Launcher的构造方法并设置当前线程的类加载器为AppClassLoader。

此时JVM就要求AppClassLoader类加载器去加载java命令后的ClassLoaderTest

{4}. 由于AppClassLoader采用双亲委托机制对类ClassLoaderTest进行加载。

{4}1. 因此AppClassLoader将ClassLaderTest交给ExtClassLoader这个类加载器去加载。ClassLoaderTest将这个类交给Bootstrap类加载器进行加载。但是BootStrap和ExtClassLoader这两个类加载器都在指定的范围内找不到ClassLoaderTest.class这个文件，所以最后由AppClassLoader类加载器到工程的bin下面去查找这个类，并加载成功。

{4}2. 这样JVM指示主线程去运行AppClassLoader找到的ClassLoaderTest这个类的主方法。

运行结果表明

{1}.加载ClassLoaderTest这个类的类加载器是AppClassLoader去做的，所以返回的是AppClassLoader这个类加载器

{2}.加载System这个类的类加载器是Bootstrap去做的

{3}.当前线程使用的默认类加载器就是AppClassLoader

[2]. 当jre/lib/ext下面有ClassLoaderTest.jar时候，打印结果是

sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@11e1e67

null

sun.misc.Launcher$AppClassLoader@c4fe76

{1}. JVM启动时当前线程的类加载器AppClassLoader去加载main方法所在的类ClassLoaderTest。

{2}. AppClassLoader采用双亲委托机制将加载任务丢给ExtClassLoader。ExtClassLoader也采取同样的措施将这个任务交给Bootstrap类加载器。但是Bootstrap没找到这个类名。就将任务转回ExtClassLoader。但是ExtClassLoader却在自己的管辖范围找到了ClassLoaderTest字节码文件。这个时候对ClassLoaderTest类的加载就完成了。

{3}. 所以JVM运行main方法的是被正确加载并成功解析的jre/lib/ext中的ClassLoader.jar中的ClassLoaderTest类，而不是MyEclipse中的ClassLoader工程下的bin中的ClassLoaderTest这个类。

{4}. JVM执行的就是jre/lib/ext中的ClassLoader.jar的ClassLoaderTest类。

sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@11e1e67

{4}1. System.out.println(ClassLoaderTest.class.getClassLoader());

由于ClassLoaderTest被ExtClassLoader类加载器进行加载，所以getClassLoader()就返回加载这个类的类加载器 -----ExtClassLoader

null

{4}2. System.out.println(System.class.getClassLoader());

由于System类被Bootstrap类加载器进行加载，所以getClassLoader()就返回加载这个类的类加载器 ----- Bootstrap

sun.misc.Launcher$AppClassLoader@c4fe76

{4}3. System.out.println(Thread.currentThread().getContextClassLoader())

JVM启动调用Bootstrap初始化其他的类加载器，这个Bootstrap实际上是在实例化Launcher类的过程中，在Launcher类的构造方法中当前线程的上下文类加载器设置为AppClassLoader。所以这个打印返回时AppClassLoader。

【现象解释】

修改工程ClassLoader下的ClassLoaderTest.java并在MyEclipse中点击“RUN”运行修改后的ClassLoaderTest.class文件，但是运行结果仍然是

sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@11e1e67

null

sun.misc.Launcher$AppClassLoader@c4fe76

不变。

{1}. 点击MyEclipse中“RUN”之后，相当于【之前的日志对MyEclipse对应的CMD格式有讨论过】

xxxx\ClassLoader\bin > java ClassLoaderTest

这样：在当前线程的类加载器AppClassLoader对ClassLoaderTest进行查找并加载的过程，ExtClassLoader就会率先在自己的管辖范围(jre/lib/ext) 里面找到这个ClassLoaderTest类。

{2}. JVM就会执行第一个被加载并解析好的CLassLoaderTest类中的main方法。但是MyEclipse中ClassLoader工程下的ClassLoaderTest.class实际上并没有加载到，那这个类就不能被使用。那么这个类中的main方法就不会被执行