熱點推薦:Java類加載器深入理解
首先回顧一下,java虛擬機載入java類的步驟:java文件經過編譯器編譯后變成字節碼文件(.class文件),類加載器 (ClassLoader)讀取.class文件,并且轉換成java.lang.Class的一個實例,***通過newInstance方法創建該類的 一個對象。ClassLoader的作用就是根據一個類名,找到對應的字節碼,根據這些字節碼定義出對應的類,該類就是java.lang.Class的 一個實例。
類加載器的組織結構
java有三個初始類加載器,當java虛擬機啟動時,它們會按照以下順序啟動:Bootstrap classloader -> extension classloader -> system classloader。三者的關系:bootstrap classloader是extension classloader的parent,extension classloader是system classloader的parent。
bootstrap classloader
它是最原始的類加載器,并不是由java代碼寫的,是由原生代碼編寫的。Java有一次編譯、所有平臺運行的效果,就是因為它寫了一份功能相同,但針對不同平臺不同語言實現的底層代碼。它負責加載java核心庫,大家可運行以下代碼,看看自己本地的java核心庫在哪里:
- URL[] urls=sun.misc.Launcher.getBootstrapClassPath().getURLs();
- for (int i = 0; i < urls.length; i++) {
- System.out.println(urls[i].toExternalForm());
- }
本人的運行結果:
- file:/home/eric/jdk1.6.0_35/jre/lib/resources.jar
- file:/home/eric/jdk1.6.0_35/jre/lib/rt.jar
- file:/home/eric/jdk1.6.0_35/jre/lib/sunrsasign.jar
- file:/home/eric/jdk1.6.0_35/jre/lib/jsse.jar
- file:/home/eric/jdk1.6.0_35/jre/lib/jce.jar
- file:/home/eric/jdk1.6.0_35/jre/lib/charsets.jar
- file:/home/eric/jdk1.6.0_35/jre/lib/modules/jdk.boot.jar
- file:/home/eric/jdk1.6.0_35/jre/classes
extension classloader
它用來加載JRE的擴展目錄(JAVA_HOME/jre/lib/ext或java.ext.dirs系統屬性指定的)JAR的類包。注意,因為它是bootstrap classloader加載的,所以當你運行:
ClassLoader extensionClassloader=ClassLoader.getSystemClassLoader().getParent();
System.out.println("the parent of extension classloader : "+extensionClassloader.getParent());
輸出的是:the parent of extension classloader : null
system classloader
它用于加載classpath目錄下的jar包,我們寫的java類,一般都是由它加載,除非你自己制定個人的類加載器。
全盤負責委托機制
classloader加載類時,使用全盤負責委托機制,可以分開兩部分理解:全盤負責,委托。
全盤負責機制:若類A調用了類B,則類B和類B所引入的所有jar包,都由類A的類加載器統一加載。
委托機制:類加載器在加載類A時,會優先讓父加載器加載,當父加載器加載不到,再找父父加載器,一直找到bootstrap classloader都找不到,才自己去相關的路徑去尋找加載。以下是ClassLoader的源碼:
- protected synchronized Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
- throws ClassNotFoundException
- {
- // First, check if the class has already been loaded
- Class c = findLoadedClass(name);
- if (c == null) {
- try {
- if (parent != null) {
- //從父加載器加載
- c = parent.loadClass(name, false);
- } else {
- //從bootstrap loader加載
- 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.
- c = findClass(name);
- }
- }
- if (resolve) {
- resolveClass(c);
- }
- return c;
- }
舉個例子,類加載器加載類A的過程:
1,判斷是否已經加載過,在cache里面查找,若有,跳7;否則下一步
2,判斷當前加載器是否有父加載器,若無,則當前為ext classloader,跳去4;否則下一步
3,請求父加載器加載該類,若加載成功,跳7;若不成功,即父加載器不能找到該類,跳2
4,請求jvm的bootstrap classloader加載,若加載成功,跳7;若失敗,跳5
5,當前加載器自己加載,若成功,跳7;否則,跳6
6,拋出ClassNotFoundException
7,返回Class
編寫自己的類加載器
Java加載類的過程,實質上是調用loadClass()方法,loadClass中調用findLoadedClass()方法來檢查該類是否 已經被加載過,如果沒有就會調用父加載器的loadClass(),如果父加載器無法加載該類,就調用findClass()來查找該類。
所以我們要做的就是新建MyClassLoader繼承java.lang.ClassLoader,重寫其中的findClass()方法。主要是重新設計查找字節碼文件的方案,然后調用definedClass來返回。
本人寫了一個demo,用自己的類加載器去加載指定java文件,且帶有熱部署效果,具體請查看以下url。
Demo地址:http://git.oschina.net/ericquan8/hot-deploy