做顿饭还要先买菜，用Java怎么能不懂类加载(一)

好戏开始：

逻辑思路(蛋生鸡)👇

1、类加载过程

多个java文件经过编译打包生成可运行jar包，最终由java命令运行某个主类的main函数启动程序，这里首先需要通过类加载器把主类加载到JVM。

主类在运行过程中如果使用到其它类，会逐步加载这些类。

注意，jar包里的类不是一次性全部加载的，是使用到时才加载。

类加载到使用整个过程有如下几步：

加载 >> 验证 >> 准备 >> 解析 >> 初始化 >> 使用 >> 卸载

加载：在硬盘上查找并通过IO读入字节码文件，使用到类时才会加载，例如调用类的main()方法，new对象等等

验证：校验字节码文件的正确性

准备：给类的静态变量分配内存，并赋予默认值

解析：将符号引用替换为直接引用，该阶段会把一些静态方法(符号引用，比如main()方法)替换为指向数据所存内存的指针或句柄等(直接引用)，这是所谓的静态链接过程(类加载期间完成)，动态链接是在程序运行期间完成的将符号引用替换为直接引用

初始化：对类的静态变量初始化为指定的值，执行静态代码块

实现落地(鸡生蛋)👇

2、类加载器和双亲委派机制

上面的类加载过程主要是通过类加载器来实现的，Java里有如下几种类加载器

启动类加载器： 负责加载支撑JVM运行的位于JRE的lib目录下的核心类库，比如rt.jar、charsets.jar等

扩展类加载器： 负责加载支撑JVM运行的位于JRE的lib目录下的ext扩展目录中的JAR类包

应用程序类加载器：负责加载ClassPath路径下的类包，主要就是加载你自己写的那些类

自定义加载器： 负责加载用户自定义路径下的类包

看一个类加载器示例：

1 Public class ZhangjiangTestClassLoader{
2   public static void main(String[] args){
3        System.out.println(String.class.getClassLoader());
4         System.out.println(com.sun.crypto.provideer.DESKeyFactory.class.getClassLoader().getClass().getClassName());
5     System.out.println(ZhangjiangTestClassLoader.class.getClassLoader().getClass().getClassName());
6         System.out.println(ClassLoader.getSystemClassLoader().getClass().getClassName());  
7     }    
8 }

View Code

自定义一个类加载器示例：

自定义类加载器只需要继承 java.lang.ClassLoader 类，该类有两个核心方法，一个是loadClass(String, boolean)，实现了双亲委派机制，大体逻辑

1. 首先，检查一下指定名称的类是否已经加载过，如果加载过了，就不需要再加载，直接返回。

2. 如果此类没有加载过，那么，再判断一下是否有父加载器；如果有父加载器，则由父加载器加载（即调用parent.loadClass(name, false);）.或者是调用bootstrap类加载器来加载。

3. 如果父加载器及bootstrap类加载器都没有找到指定的类，那么调用当前类加载器的findClass方法来完成类加载。还有一个方法是findClass，默认实现是抛出异常，所以我们自定义类加载器主要是重写

findClass方法。

以下是自定义classLoader代码：

 1 public class ZhangjiangClassLoaderTest {
 2   static class ZhangjiangClassLoader extends ClassLoader {  
 3     private String classPath;
 4     public ZhangjiangClassLoader(String classPath) {
 5       this.classPath = classPath;
 6    }
 7 
 8     private byte[] loadByte(String name) throws Exception {
 9       name = name.replaceAll("\\.", "/");
10       FileInputStream fis = new FileInputStream(classPath + "/" + name + ".class";
11       int len = fis.available();
12       byte[] data = new byte[len];
13       fis.read(data);
14       fis.close();
15       return data;
16    }
17 
18     protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException{
19       try {
20              byte[] data = loadByte(name);
21              //defineClass将一个字节数组转为Class对象，这个字节数组是class文件读取后最终的字节数组
22              return defineClass(name, data, 0, data.length);
23       } catch (Exception e) {
24               e.printStackTrace();
25               throw new ClassNotFoundException();
26        }
27     }
28  }
29 
30   public static void main(String args[]) throws Exception {
31     ZhangjiangClassLoader classLoader = new ZhangjiangClassLoader("D:/test");
32     Class clazz = classLoader.loadClass("com.zhangjiang.jvm.User1");
33     Object obj = clazz.newInstance();
34     Method method= clazz.getDeclaredMethod("sout", null);
35     method.invoke(obj, null);
36     System.out.println(clazz.getClassLoader().getClass().getName());
37   }
38 }
39 
40 
41 运行结果：
42 =======自己的加载器加载类调用方法=======
43 com.zhangjiang.jvm.ZhangjiangClassLoaderTest$ZhangjiangClassLoader