深入理解ClassLoader

深入理解ClassLoader

ClassLoader 作用

• 负责将 Class 加载到 JVM 中
  • ClassLoader主要对类的请求提供服务，当JVM需要某类时，它根据名称向ClassLoader要求这个类，然后由ClassLoader返回 这个类的class对象。
• 审查每个类由谁加载（父优先的等级加载机制）
• 将 Class 字节码重新解析成 JVM 统一要求的对象格式

类加载时机与过程

• 类从被加载到虚拟机内存中开始，直到卸载出内存为止，它的整个生命周期包括了：加载、验证、准备、解析、初始化、使用和卸载这7个阶段。其中，验证、准备和解析这三个部分统称为连接（linking）
• 

类的实例化与类的初始化

• 类的实例化是指创建一个类的实例(对象)的过程；
• 类的初始化是指为类中各个类成员(被static修饰的成员变量)赋初始值的过程，是类生命周期中的一个阶段。

什么情况下需要开始类加载过程的第一个阶段:”加载”。

• 虚拟机规范中并没强行约束，这点可以交给虚拟机的的具体实现自由把握，但是对于初始化阶段虚拟机规范是严格规定了如下几种情况，如果类未初始化会对类进行初始化：
  • 创建类的实例
  • 对类进行反射调用的时候，如果累没有进行过初始化，则需要先触发其初始化
  • 当初始化一个类的时候，如果发现其父类还没有进行过初始化，则需要先触发其父类的初始化
  • 当虚拟机启动时，用户需要指定一个要执行的主类（包含main 方法的那个类）,虚拟机会先初始化这个主类
  • 当使用jdk1.7动态语言支持时，如果一个java.lang.invoke.MethodHandle实例最后的解析结果REF_getstatic,REF_putstatic,REF_invokeStatic的方法句柄，并且这个方法句柄所对应的类没有进行初始化，则需要先出触发其初始化。

双亲委托模型

• JVM 在运行时会产生三个ClassLoader，Bootstrap ClassLoader、Extension ClassLoader和 App ClassLoader。
• Bootstrap ClassLoader是用C++编写的，在Java中看不到它，是null。它用来加载核 心类库，就是在lib下的类库，
• Extension ClassLoader加载lib/ext下的类库，
• App ClassLoader加载 Classpath里的类库，
• 三者的关系为:App ClassLoader的Parent是Extension ClassLoader，而 Extension ClassLoader的Parent为Bootstrap ClassLoader。
• 所有系统中的ClassLoader组成一棵树，ClassLoader在载入类库时先让Parent寻找，Parent找不到才自己找。
• 加载一个类时，首先BootStrap进行寻 找，找不到再由Extension ClassLoader寻找，最后才是App ClassLoader。
• 将 ClassLoader设计成委托模型的一个重要原因是出于安全考虑，比如在Applet中，如果编写了一个java.lang.String类并具有破 坏性。
  
  假如不采用这种委托机制，就会将这个具有破坏性的String加载到了用户机器上，导致破坏用户安全。

线 程中的ClassLoader

• 每个运行中的线程都有一个成员contextClassLoader，用来在运行时动态地载入其它类

Web应用中的ClassLoader

• 回到上面的例子，在Tomcat 里，WebApp的ClassLoader的工作原理有点不同，它先试图自己载入类（在ContextPath/WEB-INF/...中载入类），如果 无法载入，再请求父ClassLoader完成。
• 对于WEB APP线程，它的contextClassLoader是WebAppClassLoader
  
  对于Tomcat Server线程，它的contextClassLoader是CatalinaClassLoader

获得ClassLoader的几种方法

• 可以通过如下3种方法得到ClassLoader

this.getClass.getClassLoader(); // 使用当前类的ClassLoader
Thread.currentThread().getContextClassLoader(); // 使用当前线程的ClassLoader
ClassLoader.getSystemClassLoader(); // 使用系统ClassLoader，即系统的入口点所使用的ClassLoader。
（注意，system ClassLoader与根 ClassLoader并不一样。JVM下system ClassLoader通常为App ClassLoader）

参考

• https://www.cnblogs.com/alsf/p/9277932.html