JVM 类加载器 基础知识

目录

概述：

1.引导类加载器：

2.扩展类加载器：

3.应用类加载器：

4.测试不同类使用的类加载器

5.自定义类加载器：

---

概述：

JVM规范中，类加载器分为两种：引导类加载器(C++实现)，自定义类加载器（Java语言实现）

Note：可以使用JVM参数 -XX: +TraceClassLoading 参数去打印类的加载过程。

1.引导类加载器：

引导类加载器，除了加载java核心类，还负责加载扩展类加载器和应用程序类加载器。任何Java程序的运行都要做这些加载，即使这个java程序非常简单。

以下代码帮助我们了解引导类加载器：

package com.learn.classLoader;

import java.net.URL;
import java.util.Iterator;

import com.sun.net.ssl.internal.ssl.Provider;

public class BootStrapClassLoaderTest {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		
		//*******ExtClassLoader与AppClassLoader都是在类sun.misc.Launcher内部定义的内部类
		System.out.println("*******启动类加载器********");
		//启动类加载器BootstrapClassLoader能够加载的API路径(java核心类 class文件)
		URL[] ruls = sun.misc.Launcher.getBootstrapClassPath().getURLs();
		for (URL url : ruls) {
			System.out.println(url.toExternalForm());
		}
		
		//从上面的路径中随意选择一个类，jsse.jar包中的Provider.class,来看看它的类加载器是什么:引导类加载器
		ClassLoader classLoader = Provider.class.getClassLoader();
		System.out.println(classLoader);//null, 凡是想要得到BootstrapClassLoader，那么就会得到null
	}
}

执行结果：

扩展类加载器与应用类加载器也需要被加载，它们是由Launcher这个类去具体加载的。可以看到扩展类加载器实例化的时候没有传参，而应用类加载器在其构造函数中，传入扩展类加载器的引用，在其构造函数中，会将其赋值给“ClassLoader parent" 这个变量，做为其父加载器，所以parent变量就是一个引用，引用了父加载器，所以应用类加载器的父加载器是扩展类加载器，而扩展类加载器没有父加载器。

 parent变量是在ClassLoader类中定义的，扩展类加载器与应用类加载器都间接继承了ClassLoader类。

2.扩展类加载器：

 以下代码帮助我们了解扩展类加载器：

package com.learn.classLoader;

import sun.security.util.CurveDB;

public class ExtClassLoaderTest {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		
		//*******ExtClassLoader与AppClassLoader都是在类sun.misc.Launcher内部定义的内部类
		System.out.println("*******扩展类加载器********");
		//扩展类加载器能够加载的路径
		String extDirs = System.getProperty("java.ext.dirs");
		for (String path : extDirs.split(";") ) {
			System.out.println(path);
		}
		
		//C:\Program Files\Java\jre1.8.0_201\lib\ext目录下的sunec.jar为例，里面有个类CurveDB.class，以它为例，看看哪个加载器加载了它
		ClassLoader classLoader = CurveDB.class.getClassLoader();
		System.out.println(classLoader); //sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@232204a1
	}

}

执行结果如下：

3.应用类加载器：

关于怎样获取应用类加载器，及其它相关知识，请参考"简单用户自定义类加载的实现"：JVM-- 自定义类加载器，及执行结果分析_知难行难1985的博客-优快云博客

4.测试不同类使用的类加载器

特别注意数组类 的 类加载器

package com.learn.classLoader;

public class ClassLoaderTest {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		
		//*******ExtClassLoader与AppClassLoader都是在类sun.misc.Launcher内部定义的内部类
		ClassLoader systemClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
		System.out.println(systemClassLoader);//sun.misc.Launcher$AppClassLoader@73d16e93(地址)
		
		//获取其上层：扩展类加载器, 不是继承关系，而是类似于文件夹的层级
		ClassLoader extClassLoader = systemClassLoader.getParent();
		System.out.println(extClassLoader); //sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@15db9742
		
		//获取其上层：引导类加载器，虽然是其父加载器（负责加载扩展和应用程序类加载器），但是获取不到，相互之间没有关系，引导类加载器是用C实现的
		ClassLoader bootstrapClassLoader = extClassLoader.getParent();
		System.out.println(bootstrapClassLoader); //null
		
		//用户自定义类的加载器：即用户自定义的类，是由哪个加载器加载的
		ClassLoader thisClassLoader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader();
		System.out.println(thisClassLoader); //sun.misc.Launcher$AppClassLoader@73d16e93

		//String类的加载器
		//获取不到类加载器，为什么?因为String类是使用引导类加载器加载的，获取不到引导类加载器
		//******系统的核心类库（*******包括ExtClassLoader和AppClassLoader）都是使用引导类加载器进行加载的，
		//******出于安全考虑，BootStrap启动类加载器，只加载以java,javax,sun等开头的类。******
		ClassLoader stringClassLoader = String.class.getClassLoader();
		System.out.println(stringClassLoader);  //null
		
		try {
			//String类的加载器，获取的另一种方式
			ClassLoader classLoader = Class.forName("java.lang.String").getClassLoader();
			System.out.println(classLoader);  //null
			//自定义的类默认使用系统类加载器
			ClassLoader selfClassLoader = Class.forName("com.learn.classLoader.StringTest").getClassLoader();
			System.out.println(selfClassLoader);  //sun.misc.Launcher$AppClassLoader@73d16e93
			
			//关于数组类型的加载，使用的类加载器，与数组中元素使用的类加载器一致。
			String [] strArray = new String[10];
			System.out.println(strArray.getClass());
			System.out.println(strArray.getClass().getClassLoader());  //null，数组类的类加载器是引导类加载器，与数组中元素的类加载器是一样的。
			
			ClassLoaderTest [] classLoaderTestArr = new ClassLoaderTest[10];
			System.out.println(classLoaderTestArr.getClass().getClassLoader());  //null，数组类的类加载器是引导类加载器， 与数组中元素的类加载器是一样的。
			
			int [] intArr = new int[10];
			System.out.println(intArr.getClass().getClassLoader());  //null，特别注意，基本数据类型，是不需要进行加载的。
			
		} catch (ClassNotFoundException e) {
			// TODO Auto-generated catch block
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

执行结果：

小结：

5.自定义类加载器：

特别注意其中的应用隔离，Spring, Tomcat中都有大量使用。

关于怎么实现自定义类加载器，请同样参考"简单用户自定义类加载的实现"：JVM-- 自定义类加载器，及执行结果分析_知难行难1985的博客-优快云博客

参考尚硅谷 宋红康老师的教程