【深入淺出-JVM】(76):classloader

  • 2019 年 10 月 3 日
  • 筆記

方法

  • public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException
    通過類名發揮這個類的Class實例
  • protected final Class<?> defineClass(byte[] b,int off,int len)
    根據給定的位元組碼流 b,off 和 len 參數表示實際的 class 資訊在byte 數組中的位置和長度,其中 byte 數組 b是 classloader 從外部獲取的
  • protected Class<?> findClass(String name)throws ClassNotFoundException
    查看一個類
  • protected final Class<?> findLoadedClass(String name)

    分類

  • BootStrap ClassLoader
  • Extension ClassLoader
  • AppClassLoader

    啟動類載入器負責載入系統的核心類(rt.jar的java類),擴展類載入器載入 %JAVA_HOME/lib/ext/*.jar中的類,應用類載入器用於載入用戶類 (classpath),自定義類載入器載入一些特殊路徑的類(自定義classloader)

    雙親委託

  1. 當前 classloader 首先從自己已經載入的類中查詢是否此類已經載入,如果已經載入了則直接返回原來已經載入的類
  2. 當前 classloader 的快取中沒有找到被載入的類的時候,委託父類載入器去載入,父類載入器採用同樣的策略,首先查下自己的快取,然後委託父類去載入,一直到 bootstrap classloader
  3. 當所有的父類載入器都沒有載入的時候,再由當前的類載入器載入,並將其放入自己的快取中,下次請求的時候直接返回
  4. 一直循環重複

作用

  • 各個類載入器的基礎類統一

jar -cvf test.jar HelloLoader.class 把class打包成jar

Extension ClassLoader

例子:在 ext 路徑下放一個自己 jar 包並載入

package com.mousycoder.server;    public class HelloWorld {        public static void main(String[] args) {          System.out.println("Hello World!");      }  }  

idea 通過 structs->artifacts->jar 然後 build-> build artifacts->build 生成 helloworld.jar
放到 /Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0.jdk/Contents/Home/jre/lib/ext

package com.mousycoder.mycode.thinking_in_jvm;    import java.lang.reflect.Method;    /**   * @version 1.0   * @author: mousycoder   * @date: 2019-09-06 10:35   */  public class ExtClassLoader {        public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {          System.out.println(System.getProperty("java.ext.dirs"));          Class<?> helloClass = Class.forName("com.mousycoder.server.HelloWorld");          System.out.println(helloClass.getClassLoader());      }  }  

輸出

/Users/mousycoder/Library/Java/Extensions:/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.8.0.jdk/Contents/Home/jre/lib/ext:/Library/Java/Extensions:/Network/Library/Java/Extensions:/System/Library/Java/Extensions:/usr/lib/java  sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@610455d6

可以看出是 ExtClassLoader 載入 java.ext.dirs 目錄

自定義類載入器

package com.mousycoder.mycode.thinking_in_jvm;    import java.io.ByteArrayOutputStream;  import java.io.IOException;  import java.nio.file.Files;  import java.nio.file.Path;  import java.nio.file.Paths;    /**   * @version 1.0   * @author: mousycoder   * @date: 2019-09-06 11:13   */  public class MyClassLoader extends ClassLoader {        private final static Path DEFAULT_CLASS_PATH = Paths.get("","/Users/mousycoder/My");        private final Path classDir;        public MyClassLoader(){          super();          this.classDir = DEFAULT_CLASS_PATH;        }        public MyClassLoader(String classDir){          super();          this.classDir = Paths.get(classDir);      }        public MyClassLoader(String classDir, ClassLoader parent){          super(parent);          this.classDir = Paths.get(classDir);      }        @Override      protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {          try {              byte[] classBytes = this.readClassBytes(name);                if (null == classBytes || 0 == classBytes.length){                  throw new ClassNotFoundException("can not load the class" + name);              }              return this.defineClass(name,classBytes,0,classBytes.length);          } catch (IOException e){              e.printStackTrace();          }          return null;      }          private byte[] readClassBytes(String name) throws ClassNotFoundException, IOException {          String classPath = name.replace(".","/");          Path classFullPath = classDir.resolve( "HelloWorld1.class");          if (!classFullPath.toFile().exists()){              throw new ClassNotFoundException("The class" + name + "mpt found");          }            try (ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream()){              Files.copy(classFullPath,baos);              return baos.toByteArray();          } catch (IOException e){              throw new ClassNotFoundException("load the class " + name + "occur error",e);          }        }          @Override      public String toString() {          return "My ClassLoader";      }  }    package com.mousycoder.mycode.thinking_in_jvm;    /**   * @version 1.0   * @author: mousycoder   * @date: 2019-09-06 11:34   */  public class MyClassLoaderTest {        public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {          MyClassLoader classLoader = new MyClassLoader();          Class<?> class1 = classLoader.loadClass("com.mousycoder.mycode.thinking_in_jvm.HelloWorld1");          System.out.println(class1.getClassLoader());      }  }  package com.mousycoder.mycode.thinking_in_jvm;    /**   * @version 1.0   * @author: mousycoder   * @date: 2019-09-06 11:46   */  public class HelloWorld1 {      public static void main(String[] args) {          System.out.println("Hello world1 ");      }  }    

把helloword1變成class放到/Users/mousycoder/My目錄下即可
輸出 My ClassLoader 代表 自定義類載入器載入了該類

上下文類載入器

作用

打破雙親委託機制,讓上層父類載入器可以使用子類的載入器載入對象,比如Spi中的介面類在系統載入器中,但是實現類在應用載入器中

Tomcat 類載入器

目的

  1. 保證每個應用的類庫獨立隔離(即使同限定名不同版本的)
  2. 保證相同類庫相同版本的類庫共享
  3. 保證容器自身的類庫和程式獨立

載入順序

  1. bootstrap 引導類載入器
  2. system 系統類載入器
  3. 應用類載入器 WEB-INF/classes
  4. 應用類載入器 WEB-INF/lib
  5. common 類載入器 CATALINA/lib