類的加載器岩睁,雙親機制揣云,Android的類加載器。
類的加載器
大家都知道,當我們寫好一個Java程序之后阎毅,不是管是CS還是BS應用点弯,都是由若干個.class文件組織而成的一個完整的Java應用程序,當程序在運行時抢肛,即會調用該程序的一個入口函數(shù)來調用系統(tǒng)的相關功能,而這些功能都被封裝在不同的class文件當中燃领,所以經常要從這個class文件中要調用另外一個class文件中的方法,如果另外一個文件不存在的猛蔽,則會引發(fā)系統(tǒng)異常灵寺。而程序在啟動的時候,并不會一次性加載程序所要用的所有class文件略板,而是根據(jù)程序的需要,通過Java的類加載機制(ClassLoader)來動態(tài)加載某個class文件到內存當中的叮称,從而只有class文件被載入到了內存之后,才能被其它class所引用赂韵。所以ClassLoader就是用來動態(tài)加載class文件到內存當中用的挠蛉。
雙親機制
1、原理介紹
ClassLoader使用的是雙親委托模型來搜索類的谴古,每個ClassLoader實例都有一個父類加載器的引用(不是繼承的關系,是一個包含的關系)掰担,虛擬機內置的類加載器(Bootstrap ClassLoader)本身沒有父類加載器,但可以用作其它ClassLoader實例的的父類加載器瞬测。當一個ClassLoader實例需要加載某個類時,它會試圖親自搜索某個類之前月趟,先把這個任務委托給它的父類加載器,這個過程是由上至下依次檢查的孝宗,首先由最頂層的類加載器Bootstrap ClassLoader試圖加載,如果沒加載到问潭,則把任務轉交給Extension ClassLoader試圖加載婚被,如果也沒加載到狡忙,則轉交給App ClassLoader 進行加載址芯,如果它也沒有加載得到的話,則返回給委托的發(fā)起者北专,由它到指定的文件系統(tǒng)或網絡等URL中加載該類旬陡。如果它們都沒有加載到這個類時拓颓,則拋出ClassNotFoundException異常描孟。否則將這個找到的類生成一個類的定義,并將它加載到內存當中啥繁,最后返回這個類在內存中的Class實例對象青抛。
2酬核、為什么要使用雙親委托這種模型呢蜜另?
因為這樣可以避免重復加載嫡意,當父親已經加載了該類的時候,就沒有必要子ClassLoader再加載一次此迅。考慮到安全因素耸序,我們試想一下,如果不使用這種委托模式坎怪,那我們就可以隨時使用自定義的String來動態(tài)替代java核心api中定義的類型,這樣會存在非常大的安全隱患嘁酿,而雙親委托的方式男应,就可以避免這種情況,因為String已經在啟動時就被引導類加載器(Bootstrap ClassLoader)加載沐飘,所以用戶自定義的ClassLoader永遠也無法加載一個自己寫的String,除非你改變JDK中ClassLoader搜索類的默認算法众弓。
3隔箍、但是JVM在搜索類的時候蜒滩,又是如何判定兩個class是相同的呢?
JVM在判定兩個class是否相同時,不僅要判斷兩個類名是否相同竹握,而且要判斷是否由同一個類加載器實例加載的。只有兩者同時滿足的情況下谓传,JVM才認為這兩個class是相同的芹关。就算兩個class是同一份class字節(jié)碼续挟,如果被兩個不同的ClassLoader實例所加載诗祸,JVM也會認為它們是兩個不同class直颅。比如網絡上的一個Java類org.classloader.simple.NetClassLoaderSimple,javac編譯之后生成字節(jié)碼文件NetClassLoaderSimple.class坡倔,ClassLoaderA和ClassLoaderB這兩個類加載器并讀取了NetClassLoaderSimple.class文件脖含,并分別定義出了java.lang.Class實例來表示這個類,對于JVM來說养葵,它們是兩個不同的實例對象,但它們確實是同一份字節(jié)碼文件关拒,如果試圖將這個Class實例生成具體的對象進行轉換時着绊,就會拋運行時異常java.lang.ClassCaseException归露,提示這是兩個不同的類型剧包。
Android類加載器
對于Android而言,最終的apk文件包含的是dex類型的文件一铅,dex文件是將class文件重新打包堕油,打包的規(guī)則又不是簡單地壓縮,而是完全對class文件內部的各種函數(shù)表福也,變量表進行優(yōu)化,產生一個新的文件赘来,即dex文件。因此加載這種特殊的Class文件就需要特殊的類加載器DexClassLoader。