【深入理解Java虚拟机 】类加载器的命名空间以及类的卸载

类加载器的命名空间

  • 每个类加载器又有一个命名空间,由其以及其父加载器组成

类加载器的命名空间的作用和影响

  • 每个类加载器又有一个命名空间,由其以及其父加载器组成
  • 在每个类加载器自己的命名空间中不能出现相同类名的类 (此处值得是类的全名,包含包名)
  • 在不同的类命名空间中,可能会出现多个相同的类名的类

如下面的代码示例中, 首先定义一个类加载器 MyClassLoader

  static class MyClassLoader extends ClassLoader {        private String classLoaderName;        private String classPath;        public MyClassLoader(String classPath, String classLoaderName) {        super(); // 未指定则默认使用应用类加载器        this.classLoaderName = classLoaderName;        this.classPath = classPath;      }        public MyClassLoader(ClassLoader parent, String classLoaderName) {        super(parent); // 显式的指定父类加载器        this.classLoaderName = classLoaderName;      }        @Override      protected Class<?> findClass(String name) {        System.out.println("MyClassLoader.findClass");        byte[] bytes = null;        try {          bytes = loadClassByte(name);          return defineClass(name, bytes, 0, bytes.length);        } catch (Exception e) {            throw new RuntimeException(e);        }      }        private byte[] loadClassByte(String name) throws Exception {        name = name.replace(".", "/");        File file = new File(this.classPath + name + ".class");          try (ByteArrayOutputStream byteStream = new ByteArrayOutputStream();            InputStream fileStream = new FileInputStream(file)) {            int ch;          while ((ch = fileStream.read()) != -1) {            byteStream.write(ch);          }          return byteStream.toByteArray();        }      }    }

下面我们尝试使用此类加载加载一个磁盘的class文件,代码如下:

  public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {      MyClassLoader classLoader = new MyClassLoader("/tmp/", "CustomClassLoader");      Class<?> aClass = classLoader.loadClass("com.zhoutao.classload.ReferenceExample004");      ClassLoader loader = aClass.getClassLoader();      System.out.println(loader);        System.out.println("----------------------");        MyClassLoader classLoader2 = new MyClassLoader("/tmp/", "CustomClassLoader");      Class<?> aClass2 = classLoader2.loadClass("com.zhoutao.classload.ReferenceExample004");      ClassLoader loader2 = aClass2.getClassLoader();      System.out.println(loader);    }

按照之前的理论,由于 ReferenceExample004 类在classLoader 中已经被加载,那么在 classLoader2 中将不会被加载,我们看一下输出的结果

MyClassLoader.findClass  com.zhoutao.classload.ReferenceExample010$MyClassLoader@610455d6  ----------------------  MyClassLoader.findClass  com.zhoutao.classload.ReferenceExample010$MyClassLoader@60e53b93

总结

可以看到,类加载器的findClass(String) 方法被执行了两次,这是因为加载该类的类加载器是两个不同的对象,在文章的开头提及:每个类加载器又有一个命名空间,由其以及其父加载器组成 上面的两个类加载器显然命名空间不一致,所以findClass() 方法会被执行两次

类的卸载

在内存中的 Class 类没有引用的时候就会被 JVM 卸载,因为 JVM 自带的类加载 启动类加载器,拓展类加载器以及应用类加载器,在三个类加载的实例一直被 JVM 引用,所以JVM 自带的类加载器加载的类一直被其加载器引用,所以不会被卸载
但是自定义的类加载器的实例可以被手动的设置为null,这导致类加载不再被引用,其所加载的 class 类在没有实例其没有类加载器引用的情况下就会被卸载,卸载的时间发生在系统垃圾回收的时候

类的卸载测试

同类的加载一样,要观察到类的卸载,可以通过添加 JVM 参数-XX:+TraceClassUnloading 的方式输入类的卸载信息。

  public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InterruptedException {      MyClassLoader classLoader = new MyClassLoader("/tmp/", "CustomClassLoader");      Class<?> aClass = classLoader.loadClass("com.zhoutao.classload.ReferenceExample004");        classLoader = null;      aClass = null;        // 手动触发GC 观察类回收的信息        System.gc();        TimeUnit.SECONDS.sleep(10);    }

通过控制台可以观察到类的卸载记录:

MyClassLoader.findClass  [Unloading class com.zhoutao.classload.ReferenceExample004 0x00000007c0061028]

或者通过JVisual 工具观察到类的卸载过程, 为了便于观察,适当加长 延时的时间 TimeUnit.SECONDS.sleep(100);, 终端或者CMD终端 输入 jvisualvm 命令启动,启动测试程序,在 jvisualvm 工具中接连到该线程,可以看到下面的信息:

已卸载的总数为: 1

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