Java类加载器--ClassLoader的体系架构验证

本文详细介绍了Java类加载器的工作原理,通过三个测试案例分析了AppClassLoader、ExtClassLoader和Bootstrap ClassLoader之间的加载关系。讨论了ClassLoader的委托加载模型,以及如何通过设置-Xbootclasspath参数或修改类路径使Bootstrcp ClassLoader加载自定义类。

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文章来源:

https://blog.youkuaiyun.com/xyang81/article/details/7292380#NetWorkClassLoader

这里写图片描述

验证ClassLoader加载类的原理


测试1:打印ClassLoader类的层次结构,请看下面这段代码

// 获得加载ClassLoaderTest.class这个类的类加载器
ClassLoader loader = AppClassLoaderTest.class.getClassLoader(); 
while (loader != null) {
    System.out.println(loader);
    // 获得父类加载器的引用
    loader = loader.getParent(); 
}
System.out.println(loader);

打印结果:

sun.misc.Launcher$AppClassLoader@73d16e93
sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@15db9742
null

第一行结果说明:AppClassLoaderTest的类加载器是AppClassLoader。

第二行结果说明:AppClassLoader的类加器是ExtClassLoader,即parent=ExtClassLoader。

第三行结果说明:ExtClassLoader的类加器是Bootstrap ClassLoader,因为Bootstrap ClassLoader不是一个普通的Java类,所以ExtClassLoader的parent=null,所以第三行的打印结果为null就是这个原因。


测试2:将AppClassLoaderTest.class打包成ClassLoaderTest.jar,放到Extension ClassLoader的加载目录下(C:\Java\jdk1.8.0_101\jre\lib\ext),然后重新运行这个程序,得到的结果会是什么样呢?

这里写图片描述

重新运行测试一程序:

// 获得加载ClassLoaderTest.class这个类的类加载器
ClassLoader loader = AppClassLoaderTest.class.getClassLoader(); 
while (loader != null) {
    System.out.println(loader);
    // 获得父类加载器的引用
    loader = loader.getParent(); 
}
System.out.println(loader);

打印结果:

sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@70dea4e
null

打印结果分析:

为什么第一行的结果是ExtClassLoader呢?

因为ClassLoader的委托模型机制,当我们要用ClassLoaderTest.class这个类的时候,AppClassLoader在试图加载之前,先委托给Bootstrcp ClassLoader,Bootstracp ClassLoader发现自己没找到,它就告诉ExtClassLoader,兄弟,我这里没有这个类,你去加载看看,然后Extension ClassLoader拿着这个类去它指定的类路径(JAVA_HOME/jre/lib/ext)试图加载,唉,它发现在ClassLoaderTest.jar这样一个文件中包含ClassLoaderTest.class这样的一个文件,然后它把找到的这个类加载到内存当中,并生成这个类的Class实例对象,最后把这个实例返回。所以ClassLoaderTest.class的类加载器是ExtClassLoader。

第二行的结果为null,是因为ExtClassLoader的父类加载器是Bootstrap ClassLoader。


测试3:用Bootstrcp ClassLoader来加载ClassLoaderTest.class,有两种方式:

方式一、在jvm中添加-Xbootclasspath参数,指定Bootstrcp ClassLoader加载类的路径,并追加我们自已的jar(ClassTestLoader.jar)

打开Run配置对话框:

这里写图片描述

配置好如图中所述的参数后,重新运行程序,产的结果如下所示:(类加载的过程,只摘下了一部份)

[Loaded sun.usagetracker.UsageTrackerClient$1 from C:\Java\jdk1.8.0_101\jre\lib\rt.jar]
[Loaded sun.usagetracker.UsageTrackerClient$4 from C:\Java\jdk1.8.0_101\jre\lib\rt.jar]
[Loaded sun.usagetracker.UsageTrackerClient$2 from C:\Java\jdk1.8.0_101\jre\lib\rt.jar]
[Loaded java.lang.ProcessEnvironment from C:\Java\jdk1.8.0_101\jre\lib\rt.jar]
[Loaded java.lang.ProcessEnvironment$NameComparator from C:\Java\jdk1.8.0_101\jre\lib\rt.jar]
[Loaded java.lang.ProcessEnvironment$EntryComparator from C:\Java\jdk1.8.0_101\jre\lib\rt.jar]
[Loaded java.util.Collections$UnmodifiableMap from C:\Java\jdk1.8.0_101\jre\lib\rt.jar]
[Loaded java.lang.ProcessEnvironment$CheckedEntrySet from C:\Java\jdk1.8.0_101\jre\lib\rt.jar]
[Loaded java.util.HashMap$EntrySet from C:\Java\jdk1.8.0_101\jre\lib\rt.jar]
[Loaded java.lang.ProcessEnvironment$CheckedEntrySet$1 from C:\Java\jdk1.8.0_101\jre\lib\rt.jar]
[Loaded java.util.HashMap$HashIterator from C:\Java\jdk1.8.0_101\jre\lib\rt.jar]
[Loaded java.util.HashMap$EntryIterator from C:\Java\jdk1.8.0_101\jre\lib\rt.jar]
[Loaded java.lang.ProcessEnvironment$CheckedEntry from C:\Java\jdk1.8.0_101\jre\lib\rt.jar]
[Loaded sun.usagetracker.UsageTrackerClient$3 from C:\Java\jdk1.8.0_101\jre\lib\rt.jar]
[Loaded java.io.FileOutputStream$1 from C:\Java\jdk1.8.0_101\jre\lib\rt.jar]
[Loaded sun.launcher.LauncherHelper from C:\Java\jdk1.8.0_101\jre\lib\rt.jar]
[Opened C:\AppClassLoaderTest.jar]
[Loaded classloader.AppClassLoaderTest from C:\AppClassLoaderTest.jar]
[Loaded sun.launcher.LauncherHelper$FXHelper from C:\Java\jdk1.8.0_101\jre\lib\rt.jar]
[Loaded java.lang.Class$MethodArray from C:\Java\jdk1.8.0_101\jre\lib\rt.jar]
[Loaded java.lang.Void from C:\Java\jdk1.8.0_101\jre\lib\rt.jar]
null //这是打印的结果

//这一段是System.out.println(System.getProperty("sun.boot.class.path"));打印出来的。这个路径就是Bootstrcp ClassLoader默认搜索类的路径
[Loaded java.lang.Shutdown from C:\Java\jdk1.8.0_101\jre\lib\rt.jar]
[Loaded java.lang.Shutdown$Lock from C:\Java\jdk1.8.0_101\jre\lib\rt.jar]

方式二、将AppClassLoaderTest.jar解压后,放到JAVA_HOME/jre/classes目录下,如下图所示:

这里写图片描述

打印结果:

这里写图片描述

从结果中可以看出,两种方式都实现了将ClassLoaderTest.class由Bootstrcp ClassLoader加载成功了。

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