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淺談JVM核心之JVM運行和類加載

 更新時間:2017年10月30日 10:14:45   作者:張豐哲  
本篇文章主要介紹了JVM核心之JVM運行和類加載,小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,也給大家做個參考。一起跟隨小編過來看看吧

前言

本篇博客將寫一點關于JVM的東西,涉及JVM運行時數(shù)據區(qū)、類加載的過程、類加載器、ClassLoader、雙親委派機制、自定義類加載器等,這些都是博主自己的一點理解,如果有誤,歡迎大家評論拍磚~

關于JVM運行時數(shù)據區(qū)


JVM運行時數(shù)據區(qū)

關于類加載

class文件加載至內存,鏈接(校驗、解析),初始化;最終形成JVM可以直接使用的JAVA類型的過程。

加載:在方法區(qū)形成類的運行時數(shù)據結構;在堆里面形成該類的Class對象,作為訪問方法區(qū)的入口。


加載

鏈接:class文件是否存在問題;一些符號引號替換成直接引用。

初始化:初始化一個類,先初始化它的父類。虛擬機會保證一個類的初始化在多線程環(huán)境中被正確加鎖和同步。

要使用類A,必須先加載類A;加載類A,就會把靜態(tài)變量、靜態(tài)塊合并初始化,然后在調用構造器。注意類的加載和初始化,只有一次。

關于類加載器

上文已經說了,類加載器的作用就是:將class文件的字節(jié)碼內容加載到內存中,并將這些靜態(tài)數(shù)據轉化成方法區(qū)中的運行時數(shù)據結構,在堆中生成一個代表這個類的Class對象,作為方法區(qū)類數(shù)據的訪問入口。

類加載器的層次結構

引導類加載器bootstrap classloader

加載JAVA核心庫($JAVA_HOME/jre/lib/rt.jar),原生代碼實現(xiàn)(C++),并不繼承自java.lang.ClassLoader。

擴展類加載器extensions classloader

JAVA可以提供一個擴展目錄($JAVA_HOME/jre/ext/*.jar)來加載Java類。

由sun.misc.Launcher.ExtClassLoader實現(xiàn)

應用程序類加載器application classloader(也稱系統(tǒng)類加載器)

一般來說,JAVA應用的類由它加載,即加載路徑是classpath下的路徑。

由sun.misc.Launcher.AppClassLoader實現(xiàn)。

自定義類加載器

開發(fā)人員繼承java.lang.ClassLoader實現(xiàn)自己的類加載器


類加載器的層次結構

關于java.lang.ClassLoader

ClassLoader的基本職責就是:

第一,根據指定的類名稱,找到或者生成對應的字節(jié)碼,并根據字節(jié)碼生成class對象

第二,加載JAVA應用所需的資源,如配置文件等。

ClassLoader的組合模式


組合模式為雙親委派機制提供支持

demo:


類加載器的層次

引導類加載器是原生代碼實現(xiàn),我們獲取不到,所以是null。

ClassLoader重要API

getParent():該類加載器的父類加載器

loadClass(String name):加載名稱為name的類,并返回Class實例。

加載順序是:先交給擴展類加載器加載,如果加載不到,交給引導類加載器加載,加載不到,交給自己去加載,如果自己也加載不到,那么ClassNotFoundException。【雙親委派機制】 如果要改變類的加載順序,那么可以override該方法。

findClass(String name),不是加載,僅僅是查找而已

findLoadedClass(String name),查找已經被加載過的

defineClass(String name,byte[] b, int off ,int len),可以把字節(jié)數(shù)組的內容轉換成JAVA類,并會返回Class實例。

類加載器的代理模式:雙親委派機制

類加載器的代理模式:就是把加載指定類的過程交給其他加載器。

JAVA默認使用的類加載器代理模式是:雙親委派機制。

雙親委派機制:

就是某個特定的類加載器接到加載類的請求時,首先將加載任務委托給父類加載器,依次追溯,比如說從應用加載器委托給擴展類加載器,從擴展類加載器委托給引導類加載器。這種委托,直至委托到層次最高的類加載器,即引導類加載器,如果委托的父類加載器可以完成加載任務,那么成功返回;只有父類加載器無法完成時,才去自己加載。

可以看出雙親委派機制的意思就是優(yōu)先父類加載器加載!

試想如果我們定義了一個java.lang.String類,根據雙親委派機制,那么JDK只會加載它自己的String。這顯然保證了Java核心庫的類型安全。

雙親委派機制不是唯一的選擇

雖然JDK默認的類加載機制是雙親委派機制,但是并不是所有都采用,比如有些服務器,如Tomcat,雖然也采用代理的方式加載,但是加載順序卻恰恰和雙親委派機制相反,它是首先嘗試加載這個類,只有加載不到的情況下,才去讓父類加載器代理加載。

為什么會這樣呢,不是說雙親委派很安全么?

其實就是在安全,和靈活方面進行取舍!

寫一個自定義類加載器

MyClassLoader:


自定義類加載器

重寫findClass:


findClass

Test:


測試

一般情況下,自定義類加載器,需要繼承自ClassLoader。

首先來說,可以檢查請求的類是否已經被自定義的類加載器加載;如果加載了,那么直接返回;否則,那么交給父類加載器,就是進行雙親委派;如果雙親委派也加載不到,那么交給自定義類加載器進行“自定義的方式”來加載類。

另外,被2個不同的類加載加載的同一個類,JVM不會認為是一個類。

好了,關于JVM運行和類加載的過程就寫到這里,^_^

以上就是本文的全部內容,希望對大家的學習有所幫助,也希望大家多多支持腳本之家。

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