Java Web 深入分析（5） Java ClassLoader 工作机制

Classloader 有3个作用

• 将class加载到JVM中去
• 审查每个类由谁去加载，是一种父优先的等级加载
• 把Class字节码统一编译成JVM统一要求的对象格式

ClassLoader的等级加载机制

• bootstrapClassloader :JVM自带的加载自己的工具，既没有更高一级的有没有子一级的加载器
• ExtClassLoader : 主要是加载 System.getProperty("java.ext.dirs")目录下的内容，既不是纯正JVM内部也不是真正的外部类加载器。
• AppClassLoader:他的父类就是ExtClassLoader 负责外部类加载，服务 System.getProperty("java.class.path")里面的内容,也就是我们所说的classpath目录
  
  

JVM加载class到内存中的两种方式

• 显示加载：代码通过ClassLoader类来加载 调用loadClass()和getSystemClass;或者Class类的 Class.forName()；又或者我们自己实现的findClass()方法
• 隐式加载：如果我们在调用或者使用某个类时，不存在当前类内存是，JVM就自动去加载这个类
  
  

如何加载class文件

• 第一步：首先找到这个class文件，然后class文件字节码 加载到JVM内存中。

    其实抽象类ClassLoader并没有定义如何去读取class文件，而是通过其子类URLClassLoader去实现他的findClass()方法，在URLCLassLoader中通过URLClassPath类的
    帮助才能获取到class文件路径，然后在读取他的字节流，最有通过调用defineClass()来创建类。

• 第二步：首先进行字节码验证、然后class数据结构分析、最后响应的内存分配和字符表连接。
• 第三步：静态属性初始化和静态块的执行。

常见加载类的错误

• ClassNotFoundException: 初学者在编写jdbc 加载驱动时，常用 Class.forName("指定的路径");的写法去加载一个类，这个方法通过指定的路径classpath路径下去找这个 类的路径，找不到就去检查路径。除了Class.forName()的方法，还有2中显示加载类的方式，一种是ClassLoader.loadClass()方法，另一种是ClassLoader.findSystemClass()方法。如果想要获取当前classpath的路径可以使用：this.getClass().getClassLoader().getResource("").toString()来获取；
• ClassCastException：类型转换异常，这个很常见错误，解决和避免这个错误，有如下几个点：
  
  1、使用容器类时显示指出容器所包含的类型，如Map<String,Integer> map = new HashMap<String,Integer>()
  
  2、先通过instanceOf()方法检查是不是要转换的目标类型，然后再去进行强转。
• NotCLassDefFoundError： 在JVM规范中，定义了出现该错误的原因是：使用new关键词、属性引用某个类、类继承了某个类实现某个接口、或者方法的参数里使用了某个类。这是会出发JVM隐式加载某个类找不到。解决办法是确认每个类都在classpath的路径下。
• UnsatisfiedLinkError ：这个错误可能是将某个JVM里的lib删掉了报的错。例如写了个JVM不错的library:System.loadLabriry("fuckKKK");就会报这个java.lang.UnsatisfiedLinkError.
• ExceptionInIntializerError：JVM规范中指出，如果初始化器抛出了一些既不是Error也不是Exception的子类，就会创建一个ExceptionInIntializerError新实例，并用Exception 作为参数