一文读懂类加载机制
类记载过程
多个java文件经过编译打包生成可运行的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他类，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，是使用时才加载的。
从类加载到使用整个过程由如下几步：
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；
- 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）替换为指向数据所在内存的指针或句柄等（直接引用），这就是静态链接过程，这个过程是在类记载期间完成的。动态链接是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。
类加载器
上面的类加载过程主要是通过类加载器来实现的，java里有以下几种类加载器。
- 启动类加载器：负责加载支撑JVM运行的位于JREd额lib目录下的核心类库；
- 扩展类加载器：负责加载支撑JVM运行位于JRE的lib目录下的ext扩展目录中的JAR类包；
- 应用程序加载器：负责加载ClassPath路径下的类包，主要就是加载应用程序的类；
- 自定义加载器：负责加载用户自定义路径下的类包；
类记载器继承了java.lang.ClassLoader类，该类有两个核心方法，loadClass和findClass。
protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
throws ClassNotFoundException
{
synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
// First, check if the class has already been loaded
Class<?> c = findLoadedClass(name);
if (c == null) {
long t0 = System.nanoTime();
try {
if (parent != null) {
c = parent.loadClass(name, false);
} else {
c = findBootstrapClassOrNull(name);
}
} catch (ClassNotFoundException e) {
// ClassNotFoundException thrown if class not found
// from the non-null parent class loader
}
if (c == null) {
// If still not found, then invoke findClass in order
// to find the class.
long t1 = System.nanoTime();
c = findClass(name);
// this is the defining class loader; record the stats
sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);
sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);
sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();
}
}
if (resolve) {
resolveClass(c);
}
return c;
}
}
findClass方法默认实现是抛出异常，所以我们在自定义类加载器主要是重写findClass方法。
protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
throw new ClassNotFoundException(name);
}
双亲委派机制
jvm类加载器是有亲子层结构的.
这里类加载就是双亲委派机制，记载某个类时， 会先委托父加载器寻找目标类，找不到再委托上层父加载器加载，如果所有父加载器再自己的加载类路径下都找不到目标类，则再自己的类加载路径中查找并载入目标类。
比如：Math类，最先会找应用程序类加载器加载，应用程序加载器会先委托扩展类加载器加载，扩展类加载器再委托启动类加载器，顶层启动类加载器在自己的类加载器路径里找了半天没找到Math类，则向下退回加载Math类的请求，扩展类加载器收到回复就自己加载，在自己的类加载路径里找了半天也没找到Math类，又向下退回Math类的加载请求给应用程序类加载器，应用程序类加载器于是在自己的类加载路径中找到了Math类，于是就自己加载了。
双亲委派机制说简单就是：先找父亲加载，不行再由父亲自己加载。
还没关注我的公众号？
- 扫文末二维码关注公众号【小强的进阶之路】可领取如下:
- 学习资料： 1T视频教程：涵盖Javaweb前后端教学视频、机器学习/人工智能教学视频、Linux系统教程视频、雅思考试视频教程；
- 100多本书：包含C/C++、Java、Python三门编程语言的经典必看图书、LeetCode题解大全；
- 软件工具：几乎包括你在编程道路上的可能会用到的大部分软件；
- 项目源码：20个JavaWeb项目源码。
