JVM学习笔记之类装载器-ClassLoader

JVM学习笔记之类装载器-ClassLoader

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JVM体系结构概览

类装载器ClassLoader:

负责加载class文件,class文件在文件开头有特定的文件标识,将class文件字节码内容加载到内存中,并将这些内容转换成方法区中的运行时数据结构并且ClassLoader只负责class文件的加载,至于class文件是否可以允许,则由Execution Engine决定。

本文是由凯哥Java(WXID:kaigejava)分享《JVM系列教程》

我们来看看Java类编译成class文件后,文件开头特定的文件标识是什么样的?如下图:

类加载器

类加载器的分类:

JVM自带的三个类加载器

启动类加载器:Bootstrap 使用C++语言写的

扩展类加载器:Extension 使用Java语言写的

应用程序类加载器:AppclassLoader。Java也叫系统类加载器,加载当前引用的classPath所有类。

用户自定义加载器:

需要继承Java.lang.ClassLoader的子类。

几种类加载器关系如下图:

代码演示:

一:启动类加载器--查看Object的类加载器

执行:

Object obj = new Object();

System.out.println("obj classLoader:"+obj.getClass().getClassLoader());

执行后,我们发现obj的类加载器是null .如下图:

分析原因:Object是所有类的父类。是顶级对象。因为是顶级的,所有object的类加载器使用的是bootstrap类加载器。也即调用的是最底层的,所以就是null.

二:查看自定义类的类加载器

自定义一个类:MyObject输出该类的classloader:

sun.misc.Launcher$AppClassLoader.如下图:

我们可以看到,自定义类的类加载器来自于AppClassLoader.也即是应用服类加载器。

思考:

为什么我们安装jdk之后,就可以直接使用string类、list类等这些类呢?这些类是什么时候被加载进去的呢?

代开jdk安装目录,找到jre,然后再lib文件夹下找到rt.jar.这个jar就是Java运行时需要的。解压后,我们找到java.lang.string:

现在知道为什么,安装jdk之后,我们就可以直接使用很多类了吧。因为这些类所在的jar再启动的时候,就被bootstap启动类加载器加载了,所以我们就可以直接使用了!!

怎么证明rt.jar被加载的呢?

我们从自定义的类加载器:sun.misc.Launcher$AppClassLoader。根据包名插在Launcher类所在的位置:

我们是在rt.jar中的sun\misc包下找到的。

说明:launcher是一个Java虚拟机的入口应用

三:扩展类加载器

扩展类加载器时什么?怎么用?

根据名字,我们就可以知道,该加载器是为了扩展Java功能的,不被淘汰的。在Java的API中,我们会看到很多,javax.xxx的。这些javax包下的类就是扩展类加载器管理的。

对应jre中的ext文件夹下:

四:自定义类加载器的层级关系:

下面代码执行后的结果是什么?

private static void showMyObjectClassLoaderLeve() {

MyObject myObject = new MyObject();

System.out.println("MyObject 的爷爷:"+myObject.getClass().getClassLoader().getParent().getParent());

System.out.println("MyObject 的爸爸:"+myObject.getClass().getClassLoader().getParent());

System.out.println("MyObject 自己的:"+myObject.getClass().getClassLoader());

}

从运行结果中我们可以看到:

自定义类的类加载器是:AppClassLoader

其父加载器:ExtclassLoader

其父加载器的父加载器:null

从这个层级关系中,我们就可以知道,原来我们自己写的类是在扩展类加载器下。

思考:

如果是object.getclass().getClassLoader().getParent()会输出什么?

答案是:会抛出空指针异常。为什么呢?因为Object是jvm自带的。没有父加载器了。

五:用户自定义的类加载器

需要继承Java.lang.ClassLoader这个类,然后在自定义处理。

如何更好的理解JVM的几种类加载器呢?

我们生活在地球上,其中空气、水、阳光这些是我们必须且赖以生存的基本条件,这三个就相当于是JVM的启动类加载器(BootStap加载器);

为了能安全的生存下去,抵挡自然界或是外界威胁,我们组成了团体,最后组成国家,有了国家的军队保护着就安全了。这就相当于是扩展类加载器(Externsion Class Loader)

要想成为中国人,拥有中国国籍的话,需要至少父母一方是中国人(其他特殊情况不考虑),这个就相当于是应用程序类加载器(AppClassLoader)了;

如果想要生活的更好,自己就要努力,就要有个好工作,有一套属于自己的房子。这个就相当于是用户自定义的类加载器了。

简图如下:

接下来学习:Java的双亲委派机制及沙箱安全机制是什么?如何理解jvm的双亲委派机制?用代码如何验证?欢迎大家和凯哥Java(WXID:kaigejava)一起继续学习