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Java ClassLoader類加載器基礎(chǔ)詳解

更新時(shí)間：2023年09月11日 17:30:01 作者：Tinyspot

這篇文章主要為大家介紹了Java ClassLoader類加載器基礎(chǔ)詳解,有需要的朋友可以借鑒參考下,希望能夠有所幫助,祝大家多多進(jìn)步,早日升職加薪

1. 類加載

JVM 首次使用某個(gè)類時(shí)，需通過 ClassPath 查找該類的 .class 文件
將 .class 文件中對類的描述信息加載到內(nèi)存中，進(jìn)行保存
加載時(shí)機(jī)
- 創(chuàng)建對象
- 創(chuàng)建子類對象
- 訪問靜態(tài)屬性
- 調(diào)用靜態(tài)方法
- 主動(dòng)加載：Class.forName("full-name")

1.1 class 文件

包名、類名、父類、屬性、方法、構(gòu)造方法.....

2. 類加載器

在運(yùn)行期間，如果我們要產(chǎn)生某個(gè)類的對象，JVM 會(huì)檢測該類型的 Class 對象是否已被加載；如果沒有加載，JVM 會(huì)根據(jù)類的名稱找到 .class 文件并加載它
Class 對象代表 Java 應(yīng)用程序在運(yùn)行時(shí)所加載的類或接口實(shí)例，每加載一個(gè)類，JVM自動(dòng)生成一個(gè)Class對象；

2.1 ClassLoader的分類

Bootstrap ClassLoader 啟動(dòng)類加載器（引導(dǎo)類加載器）
ExtClassLoader 擴(kuò)展類加載器（Java9 之后改為 Platform Classloader）
Application Classloader（系統(tǒng)類加載器或應(yīng)用類加載器）默認(rèn)的類加載器
自定義類加載器，父類加載器為AppClassLoader

2.2 ClassLoader 層次結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)類加載器 --父--> 擴(kuò)展類加載器 --父--> 引導(dǎo)類加載器
除了引導(dǎo)類加載器之外，所有的類加載器都有一個(gè)父類加載器。通過 getParent()方法可以得到
注意：父加載器不是父類

2.3 類與類加載器

在JVM中表示兩個(gè)class對象是否為同一個(gè)類對象的兩個(gè)必要條件
- 類的全限定名必須一致
- 加載這個(gè)類的ClassLoader必須相同
在JVM中，即使這個(gè)兩個(gè)類對象(class對象)來源同一個(gè)Class文件，被同一個(gè)虛擬機(jī)所加載，但只要加載它們的ClassLoader實(shí)例對象不同，那么這兩個(gè)類對象也是不相等的

2.3 獲取 ClassLoader

@Test
public void getClassLoader() {
    Class<?> clazz = String.class;
    ClassLoader classLoader = clazz.getClassLoader();
    System.out.println(classLoader);
    // null, 根加載器并不是由Java語言實(shí)現(xiàn)的，因此拿不到根加載器對象
}

@Test
public void getClassLoader2() throws ClassNotFoundException {
    // this.getClass().getClassLoader();
    ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
    Class<?> clazz = classLoader.loadClass("com.example.concrete.common.domain.User");
    System.out.println(classLoader);
    System.out.println(classLoader.getParent());
}

打印結(jié)果

sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@51efea79

2.4 獲得class對象的三種方法

方式一：對象.getClass()

String str = "hello";
Class<?> clazz = str.getClass();

方式二：類.class
Class<?> clazz = String.class;

方式三：Class. forName() 動(dòng)態(tài)加載類

// 靜態(tài)方法 forName("類的全限定名")
Class<?> clazz3 = Class.forName("java.lang.String");

3. ClassLoader 分析

loadClass(String name)

findClass(String name)

defineClass(String name, byte[] b, int off, int len)

// ClassLoader 的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)就是雙親委托
public abstract class ClassLoader {
  //每個(gè)類加載器都有個(gè)父加載器
  private final ClassLoader parent;
  public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
    return loadClass(name, false);
  }
  protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
    throw new ClassNotFoundException(name);
  }
  protected final Class<?> defineClass(String name, byte[] b, int off, int len) throws ClassFormatError {
    return defineClass(name, b, off, len, null);
  }
}

name: 類的全限定名

public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
    return loadClass(name, false);
}
/**
 * classpath 就是一組目錄的集合；classpath 是 JVM 用到的一個(gè)環(huán)境變量，它用來指示 JVM 如何搜索class
 * 在啟動(dòng) JVM 時(shí)設(shè)置 classpath 變量
 * java -cp  or  java -classpath .;C:\work\project1\bin;C:\shared abc.xyz.Hello
 * 如果不設(shè)置，JVM 默認(rèn)的 classpath 為. 即當(dāng)前目錄
 */
String classpath = System.getProperty("java.class.path");
Properties properties = System.getProperties();
Set<String> strings = properties.stringPropertyNames();
for (String string : strings) {
    System.out.println(string);
}
/**
 * 若以“/”開頭的，表示要從項(xiàng)目的 ClassPath 開始的（ /mapper/xxx.xml ），
 * 如果前面沒有這個(gè)“/”，那么表示的就是相對于該類的路徑繼續(xù)往下
 */
URL resource = classLoader.getResource("");  // file:/.../target/classes/
URL resource1 = classLoader.getResource("bean.xml");  // file:/.../target/classes/bean.xml

4. Classpath

lib 和 classes 同屬 classpath，訪問優(yōu)先級(jí)為： lib > classes
Java 項(xiàng)目 /src 目錄下的文件（*.xml, *.properties）編譯后會(huì)放到 WEB-INF/classes 目錄，默認(rèn)的 classpath 就是 WEB-INF/classes
WEB-INF/ 是資源目錄，客戶端不能直接訪問
Maven 項(xiàng)目 resources 目錄下的文件編譯后在 BOOT-INF/classes

4.1 maven 項(xiàng)目 classpath 路徑

Maven 項(xiàng)目目錄

src
  |-- main
    |-- java
      |-- com.xxx
  |-- resources
    |-- application.yml

編譯后目錄

target
  |-- classes
    |-- com.xxx
    |-- application.yml

打包的 jar 解壓后目錄

|-- BOOT-INF
  |-- classes
    |-- com.xxx
    |-- application.yml
  |-- lib
|-- org.springframework.boot.loader...

引用 classpath 路徑下的文件，只需在文件名前加 classpath:

classpath:application-*.xml
# 子目錄
classpath:config/*.xml
# **/ 表示任意目錄
classpath:**/bean.xml

4.2 classpath vs classpath*

classpath 在當(dāng)前classpath 中查找，只加載第一個(gè) classpath 路徑
classpath* 不僅包含 class 路徑，還包括 jar 文件(classpath目錄)
classpath* 會(huì)從所有的classpath中加載文件

classpath:*.xml
classpath*:config.xml

以上就是Java ClassLoader類加載器基礎(chǔ)詳解的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Java ClassLoader類加載器的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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