類(lèi)加載器

目錄

一、類(lèi)與類(lèi)加載器的關(guān)系
二畸颅、雙親委派模型

虛擬機(jī)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)把類(lèi)加載階段中的“通過(guò)一個(gè)類(lèi)的全限定名來(lái)獲取描述此類(lèi)的二進(jìn)制字節(jié)流”這個(gè)動(dòng)作放到了 Java 虛擬機(jī) 外部 去實(shí)現(xiàn)盟猖,以便讓?xiě)?yīng)用程序自己決定如何去獲取所需要的類(lèi)讨衣。實(shí)現(xiàn)這個(gè)動(dòng)作的代碼模塊稱(chēng)為“類(lèi)加載器”。

1式镐、類(lèi)與類(lèi)加載器的關(guān)系

類(lèi)加載器雖然用于實(shí)現(xiàn)類(lèi)的加載動(dòng)作值依,但它在 Java 程序中起到的作用卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不限于類(lèi)加載階段。對(duì)于任意一個(gè)類(lèi)碟案,都需要由 加載它的類(lèi)加載器 和 這個(gè)類(lèi)本身 一同確立其在 Java 虛擬機(jī)中的唯一性愿险,每一個(gè)類(lèi)加載器,都擁有一個(gè)獨(dú)立的類(lèi)名稱(chēng)空間。換句話說(shuō):比較兩個(gè)類(lèi)是否“相等”辆亏,只有在這兩個(gè)類(lèi)是由同一個(gè)類(lèi)加載器加載的前提下才有意義风秤,否則,即使這兩個(gè)類(lèi)來(lái)源于同一個(gè) Class 文件扮叨,被同一個(gè)虛擬機(jī)加載缤弦,只要加載他們的類(lèi)加載器不同,那這兩個(gè)類(lèi)就必定不相等彻磁。

這里所指的“相等”碍沐,包括代表類(lèi)的 Class 對(duì)象的 equals() 方法、isAssingableFrom() 方法衷蜓、isInstance() 方法的返回結(jié)構(gòu)累提,也包括使用 instanceOf 關(guān)鍵字做對(duì)象所屬關(guān)系判定等情況。如果沒(méi)有注意到類(lèi)加載器的影響磁浇,在某些情況下可能會(huì)產(chǎn)生具有迷惑性的結(jié)果斋陪,如下面代碼,顯示了不同的類(lèi)加載器對(duì) instanceof 關(guān)鍵字運(yùn)算的結(jié)構(gòu)的影響置吓。
不同的類(lèi)加載器對(duì) instanceof 關(guān)鍵字運(yùn)算的結(jié)果的影響.png

運(yùn)行結(jié)果:
上面代碼構(gòu)造了一個(gè)簡(jiǎn)單的類(lèi)加載器无虚。它可以加載與自己在統(tǒng)一路徑下的 Class 文件,我們使用這個(gè)類(lèi)加載器去加載了一個(gè)名為 “com.np.vm.classloading.ClassLoaderTest” 的類(lèi)衍锚,并實(shí)例化了這個(gè)類(lèi)的對(duì)象友题。兩行輸出結(jié)果中,從第一句可以看出戴质,這個(gè)對(duì)象確實(shí)是 類(lèi) com.np.vm.classloading.ClassLoaderTest 實(shí)例化出來(lái)的對(duì)象度宦,但從第二句可以發(fā)現(xiàn),這個(gè)對(duì)象與類(lèi) com.np.vm.classloading.ClassLoaderTest 做所屬類(lèi)型檢查的時(shí)候卻反悔了 false,這是因?yàn)樘摂M機(jī)中存在了兩個(gè) ClassLoaderTest 類(lèi),一個(gè)是由系統(tǒng)應(yīng)用程序加載器加載的腋寨,另外一個(gè)是由我們自定義的類(lèi)加載器加載的顾复,雖然是來(lái)自同一個(gè) Class 文件,但依然是兩個(gè)獨(dú)立的類(lèi),做對(duì)象所屬類(lèi)型檢查時(shí)結(jié)果自然為 false。

二、雙親委派模型

從虛擬機(jī)的角度來(lái)講漾稀,只存在兩種不同的類(lèi)加載器:一種是啟動(dòng)類(lèi)加載器,這個(gè)類(lèi)加載器使用 C++ 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)建瘫,是虛擬機(jī)自身的一部分崭捍;另一種就是所有其他的類(lèi)加載器,這些類(lèi)加載器都由 Java 語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)啰脚,獨(dú)立于虛擬機(jī)外部殷蛇,并且全都繼承自抽象類(lèi) java.lang.ClassLoader。
從 Java 開(kāi)發(fā)人員的角度來(lái)看,類(lèi)加載器還可以劃分得更細(xì)致一些粒梦,絕大部分 Java 程序都會(huì)使用到以下 3 中系統(tǒng)提供的類(lèi)加載器亮航。

  • 啟動(dòng)類(lèi)加載器:這個(gè)類(lèi)加載器負(fù)責(zé)將存放在 <JAVA_HOME>\lib 目錄中的,或者被 -Xbootclasspath 參數(shù)所指定的路徑中的匀们,并且是虛擬機(jī)識(shí)別的類(lèi)庫(kù)加載器到虛擬機(jī)內(nèi)存中缴淋。啟動(dòng)類(lèi)加載器無(wú)法被 Java 程序直接引用,用戶在編寫(xiě)自定義類(lèi)加載器時(shí)泄朴,如果需要把加載請(qǐng)求委派給引導(dǎo)類(lèi)加載器重抖,那直接使用 null 代替即可。
  • 擴(kuò)展類(lèi)加載器:這個(gè)加載器由 sum.misc.Launcher$ExtClassLoader 實(shí)現(xiàn)祖灰,它負(fù)責(zé)加載 <JAVA_HOME>\lib\ext 目錄中的钟沛,或者被 java.ext.dirs 系統(tǒng)變量所指定的路徑中的所有類(lèi)庫(kù),開(kāi)發(fā)者可以直接使用擴(kuò)展類(lèi)加載器夫植。
  • 應(yīng)用程序加載器:這個(gè)類(lèi)加載器由 sun.misc.Launcher$AppClassLoader 實(shí)現(xiàn)讹剔。由于這個(gè)類(lèi)加載器是 ClassLoader 中的 geSystemClassLoader() 方法的返回值油讯,所以一般也稱(chēng)為系統(tǒng)類(lèi)加載器详民。它負(fù)責(zé)加載用戶類(lèi)路徑(classPath)上所指定的類(lèi)庫(kù),如果應(yīng)用程序中沒(méi)有自定義過(guò)自己的類(lèi)加載器陌兑,一般情況下這個(gè)就是程序中默認(rèn)的類(lèi)加載器沈跨。
    類(lèi)加載器雙親委派模型.png
    上圖展示的類(lèi)加載器之間的這種層次關(guān)系,稱(chēng)為類(lèi)加載器的雙親委派模型兔综。雙親委派模型要求除了頂層的啟動(dòng)類(lèi)加載器外饿凛,其余的類(lèi)加載器都應(yīng)當(dāng)有自己的父類(lèi)加載器。這里類(lèi)加載器之間的父子關(guān)系一般不會(huì)以繼承的關(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)软驰,而是都使用組合關(guān)系來(lái)復(fù)用父加載器的代碼涧窒。
    雙親委派模型的工作過(guò)程是: 如果一個(gè)類(lèi)加載器收到了類(lèi)加載的請(qǐng)求,它首先不會(huì)自己去嘗試加載這個(gè)類(lèi)锭亏,而是把這個(gè)請(qǐng)求委派給父類(lèi)加載器去完成纠吴,每一個(gè)層次的類(lèi)加載器都是如此,因此所有的類(lèi)加載請(qǐng)求最終都應(yīng)該傳送到頂層的啟動(dòng)類(lèi)加載器中慧瘤,只有當(dāng)父加載器反饋?zhàn)约簾o(wú)法完成這個(gè)加載請(qǐng)求(它的搜索范圍中沒(méi)有找到所需的類(lèi))時(shí)戴已,自加載器才會(huì)嘗試自己去加載。
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