深入了解java虚拟机（JVM） 第十二章 类加载器

一、什么是类加载器

　　类加载器是一个用来加载类文件的类，Java源代码通过javac编译器编译成类文件，然后JVM来执行类文件中的字节码来执行程序。需要注意的是，只有被同一个类加载器加载的类才可能会相等。相同字节码被不同的类加载器加载的类不相等。

二、类加载器分类

　　1.启动类加载器

　　　　由C++实现，是虚拟机的一部分，用于加载javahome下的lib目录下的类；

　　 2.扩展类加载器

　　　　加载javahome下/lib/ext目录中的类；

　　 3.应用程序类加载器

　　　　加载用户类路径上的所指定的类库，也就是我们所用的类加载器；

三、自定义加载器

　　在jvm中，除了以上三种类加载器外，我们还可以自定义加载器，自定义加载器的方法有三步

　　　　1.定义一个类继承classloader

　　　　2.重写loadClass方法

　　　　3.实例化class对象

　　 我们看下面的例子：　

package com.example.demo;

import java.io.InputStream;

public class Test1 extends ClassLoader{

    @Override
    public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        //name的值为com.example.demo.Test1，他是类的绝对路径
        //截取name后 fileName的值为Test1.class
        //加上.class表示这是个class文件
        String fileName=name.substring(name.lastIndexOf(".")+1)+".class";
        //加载这个class文件
        InputStream    input=getClass().getResourceAsStream(fileName);

        //判断input是否为空
        //为空就证明当前文件夹下没有这个文件
        //如果为空就让父类加载器去加载它
            if (input==null) {
                return super.loadClass(name);
            }
        //如果不为空，就用当前的类加载器进行加载
            try {
                //简单的IO流操作，用创建一个byte数组，然后将输入流输入数组
                byte [] buff=new byte[input.available()];
                input.read(buff);
                //方便测试，我们加上一行代码
                System.out.println("自定义类加载器启动");
                //当读取后，我们需要实例化class对象
                //在这里我们使用java为我们提供的defineClass方法实例化对象
                //defineClass的参数意思：要加载类的绝对路径，读取的数组，从第几位开始读，读到第几位结束
                return defineClass(name, buff, 0, buff.length);
            } catch (Exception e) {
                throw new ClassNotFoundException();
            }
    }

}

　　上面我们已经完成了一个自定义类加载器，接下来使用一个方法来测试

package com.example.demo;

public class TestMain {

    public static void main(String[] args) throws InstantiationException, IllegalAccessException, ClassNotFoundException {
        Test1 test1=new Test1();
        //使用反射，用自定义类加载器加载并创建一个实例会对象
        Object obj1=test1.loadClass("com.example.demo.TestMain").newInstance();
        //使用反射，用系统默认的类加载器加载并创建一个实例会对象
        Class<?> cls = Class.forName("com.example.demo.TestMain");
        Object obj2=cls.newInstance();
        System.out.println(obj1.getClass());
        //判断obj1是否是TestMain类的实例
        boolean b1=obj1 instanceof TestMain;
        System.out.println("obj1是不是TestMain的实例："+b1);
        //判断obj2是否是TestMain类的实例
        boolean b2=obj2 instanceof TestMain;
        System.out.println("obj2是不是TestMain的实例："+b2);
    }
}

　　测试的结果为：

　　为什么obj1不是TestMain的实例？这就是回来我们一开始说道的，相同的字节码被不同的类加载器加载的类不相等。

 四、自定义加载器的优势

　　1.高度的灵活性；

　　2.通过自定义类加载器可以实现热部署

　　3.代码加密　

 五、类加载器之间的协同工作--双亲委派模型

　　在jvm中有的各种类加载器，他们之间是通过双亲委派模型的类加载机制进行协同工作，如图：

　　

双亲委派模型的工作原理主要是：

　　1）如果一个类加载器收到了类加载请求，它首先不会自己去尝试加载这个类，而是把类加载请求委派给父类加载器完成。

　　2）每一层的类加载器都把类加载请求委派给父类加载器，直到所有的类加载请求都应该传递给顶层的启动类加载器。

　　3）如果顶层的启动类加载器无法完成加载请求，子类加载器尝试去加载，如果连最初发起类加载请求的类加载器也无法完成加载请求时，将会抛出classNotFoundException,而不再调用其子类加载器去进行类加载。

双亲委派模式的类加载机制的优点：

　　java类它的类加载器一起具备了一种带优先级的层次关系，越是基础的类，越是被上层的类加载器进行加载，保证了java程序的稳定运行。