Java类加载器ClassLoader源码层面分析讲解

 更新时间:2022年09月28日 09:49:18   作者:Echoo2787  
ClassLoader翻译过来就是类加载器,普通的java开发者其实用到的不多,但对于某些框架开发者来说却非常常见。理解ClassLoader的加载机制,也有利于我们编写出更高效的代码。ClassLoader的具体作用就是将class文件加载到jvm虚拟机中去,程序就可以正确运行了

Launcher 源码

sun.misc.Launcher类是java 虚拟机的入口,在启动 java应用 的时候会首先创建Launcher。在初始化Launcher对象的时候会创建一个ExtClassLoader拓展程序加载器 和 AppClassLoader应用程序类加载器(这俩鬼东西好像只是加载类的路径不一样而已),然后由这俩类加载器去加载应用程序中需要的各种类。

public class Launcher {
	// 成员 ClassLoader 类加载器,用来存储 应用程序类加载器,
	// 此加载器与线程绑定,用作线程的上下文类加载器。
	private ClassLoader loader;  
	// 两个静态内部类
	static class AppClassLoader extends URLClassLoader {...}
	static class ExtClassLoader extends URLClassLoader {...}
	    // 构造器
	    public Launcher() {
        Launcher.ExtClassLoader var1;
        try {
            var1 = Launcher.ExtClassLoader.getExtClassLoader();
        } catch (IOException var10) {
            throw new InternalError("Could not create extension class loader", var10);
        }
        try {
            this.loader = Launcher.AppClassLoader.getAppClassLoader(var1);
        } catch (IOException var9) {
            throw new InternalError("Could not create application class loader", var9);
        }
        Thread.currentThread().setContextClassLoader(this.loader);
        String var2 = System.getProperty("java.security.manager");
        if (var2 != null) {
            SecurityManager var3 = null;
            if (!"".equals(var2) && !"default".equals(var2)) {
                try {
                    var3 = (SecurityManager)this.loader.loadClass(var2).newInstance();
                } catch (IllegalAccessException var5) {
                } catch (InstantiationException var6) {
                } catch (ClassNotFoundException var7) {
                } catch (ClassCastException var8) {
                }
            } else {
                var3 = new SecurityManager();
            }
            if (var3 == null) {
                throw new InternalError("Could not create SecurityManager: " + var2);
            }
            System.setSecurityManager(var3);
        }
    }
}

AppClassLoader 源码

AppletClassLoader 就是我们

AppletClassLoader 继承 URLClassLoader 继承 SecureClassLoader 继承 ClassLoader

 static class AppClassLoader extends URLClassLoader { 
        public Class<?> loadClass(String var1, boolean var2) throws ClassNotFoundException {
            // ...
            // 调用了一个 native 本地方法 knownToNotExist(),去查找该类的加载记录
            if (this.ucp.knownToNotExist(var1)) {        // 如果有该类加载记录
                Class var5 = this.findLoadedClass(var1); // 直接去已经加载的类中找
                if (var5 != null) {
                    if (var2) {
                        this.resolveClass(var5);
                    }
                    return var5;
                } else {                                 // 如果没找到报异常
                    throw new ClassNotFoundException(var1);
                }
            } else {                                     // 如果没有该类的加载记录
                return super.loadClass(var1, var2);      // 调用父类 ClassLoader 的 loadClass()
            }
        }
}

ExtClassLoader 源码

ExtClassLoader 并没有对 loadClass() 方法进行重写,也就是说它直接调用其父类 ClassLoaderloadClass() 方法。

static class ExtClassLoader extends URLClassLoader {
	//...
}

ClassLoader 源码

 /** 允许直接调用的是这个根据 类名加载类 的方法, */
 public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        return loadClass(name, false); // 内部调用的是类加载方法默认不对类进行解析
    }
 	protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)  throws ClassNotFoundException {
        synchronized (getClassLoadingLock(name)) { // 加载一个类的时候,锁住对应的类加载器对象
            // First, check if the class has already been loaded
            Class<?> c = findLoadedClass(name);    // 查询已加载的类中是否有该类存在 
            if (c == null) {
                long t0 = System.nanoTime();       // 记录开始时间
                try {
                    if (parent != null) {          // 非顶层类加载器
                        c = parent.loadClass(name, false);  // 调用父类加载器进行加载
                    } else {
                        c = findBootstrapClassOrNull(name); // 调用启动类加载器加载
                    }
                } catch (ClassNotFoundException e) {
                    // ClassNotFoundException thrown if class not found
                    // from the non-null parent class loader
                }
                if (c == null) { // 如果在 父类加载器 或 启动类加载器 没有找到需要加载的类
                    // If still not found, then invoke findClass in order
                    // to find the class.
                    long t1 = System.nanoTime();  // 记录结束时间
                    c = findClass(name);          // 再由当前加载器加载
                    // this is the defining class loader; record the stats
                    // 性能计数器
                    sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);
                    sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);
                    sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();
                }
            }
            if (resolve) {
                resolveClass(c); // 对类进行解析
            }
            return c;
        }
    }

这个寻找类的方法一般需要实现类重写,否则默认直接抛出 ClassNotFoundException

    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        throw new ClassNotFoundException(name);
    }

ClassLoader 维护的线程安全的映射集合,用来存储 类加载器对象它的锁

    // Maps class name to the corresponding lock object when the current
    // class loader is parallel capable.
    // Note: VM also uses this field to decide if the current class loader
    // is parallel capable and the appropriate lock object for class loading.
    private final ConcurrentHashMap<String, Object> parallelLockMap;

根据类名获取对应的锁(其实就是对应的类加载对象本身)

    protected Object getClassLoadingLock(String className) {
        Object lock = this; // 这个锁就是类加载器对象本身!
        if (parallelLockMap != null) {
            Object newLock = new Object(); 
            lock = parallelLockMap.putIfAbsent(className, newLock); // 放入集合里存储
            if (lock == null) { // 如果没有对应的类加载器对象
                lock = newLock; // 创建一个新的类加载器
            }
        }
        return lock; // 返回类加载器对象
    }

findBootstrapClass()是底层系统的本地方法

	 /**
     * Returns a class loaded by the bootstrap class loader;
     * or return null if not found.
     */
    private Class<?> findBootstrapClassOrNull(String name)
    {
        if (!checkName(name)) return null;
        return findBootstrapClass(name);
    }
    // 返回 BootstrapClassLoader 启动类加载器加载的类。
    private native Class<?> findBootstrapClass(String name);

总结

首先 双亲委派 个人认为应该是个翻译错误。这个翻译非常容易误导人啊!我一拳就过去!

双亲在汉语里是指父母的意思,双亲委派 直接理解就是 一个类加载器对象去加载类 的时候是 委派 它的 父类 和 母类 去加载的(他的父类母类都是加载器,不然怎么生出个它这么懒的加载器)。而且这里的 委派 改成 委托 更为合理。

但是根据源码里的逻辑,并不是这样的(坑爹啊):

  • 一个 类加载器 要加载类(无论是 AppClassLoader 还是 ExtClassLoader,还是自定义的类加载器),因为他们统统都是 ClassLoader 的子类对象(继承者),最终都是委托最顶层的那个 ClassLoader (老太公) 去加载那个需要的类。
  • 此时压力来到了 ClassLoader (老太公)这里,它要干活啊,去加载类然后拿给它的不肖子孙们啊。但是它也懒,于是它就去委托它的盆友,别人家的老太公帮他加载。这个别人家的老太公就是 BootStrapClassLoader (启动类加载器)。

ok

最终总结一下

1.所谓的双亲指的就是 ClassLoader 和 BootStrapClassLoader

2.ClassLoader 是 java 生态里最顶层的类加载器

3.BootStrapClassLoader 是 C++ 生态中的类加载器。因为 java虚拟机本身就是基于底层系统运行的,它需要依托于底层生态,所以它需要通过底层系统的类加载器去加载资源(类)。而这个加载器就是 BootStrapClassLoader

4.这个机制的好处就是不会造成类的重复加载。

5.改名!什么 双亲委派机制,是 溯源委托加载机制 、拜托树根加载机制…

到此这篇关于Java类加载器ClassLoader源码层面分析讲解的文章就介绍到这了,更多相关Java ClassLoader内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

相关文章

  • Java中使用注解获取和改变Bean的指定变量值

    Java中使用注解获取和改变Bean的指定变量值

    Java有时需要通过自定义注解,获取某Bean的某变量的值,根据业务要求处理数据,然后再把新值设置回Bean的同一变量中,这篇文章介绍了使用注解获取和改变Bean变量值的过程,感兴趣想要详细了解可以参考下文
    2023-05-05
  • mybatis中mapper代理的生成过程全面分析

    mybatis中mapper代理的生成过程全面分析

    这篇文章主要为大家介绍了mybatis中mapper代理的生成过程全面分析,有需要的朋友可以借鉴参考下,希望能够有所帮助,祝大家多多进步,早日升职加薪
    2023-09-09
  • java匿名内部类实例代码详解

    java匿名内部类实例代码详解

    这篇文章主要介绍了java匿名内部类实例代码详解,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下
    2019-12-12
  • java class name实例深入精讲

    java class name实例深入精讲

    这篇文章主要为大家介绍了java class name实例深入精讲,有需要的朋友可以借鉴参考下,希望能够有所帮助,祝大家多多进步,早日升职加薪
    2023-09-09
  • SpringBoot2 JPA解决懒加载异常的问题

    SpringBoot2 JPA解决懒加载异常的问题

    这篇文章主要介绍了SpringBoot2 JPA解决懒加载异常的问题,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助。一起跟随小编过来看看吧
    2021-01-01
  • Java结构型设计模式之桥接模式详细讲解

    Java结构型设计模式之桥接模式详细讲解

    桥接,顾名思义,就是用来连接两个部分,使得两个部分可以互相通讯。桥接模式将系统的抽象部分与实现部分分离解耦,使他们可以独立的变化。本文通过示例详细介绍了桥接模式的原理与使用,需要的可以参考一下
    2022-09-09
  • Java如何正确处理下载文件时HTTP头的编码问题

    Java如何正确处理下载文件时HTTP头的编码问题

    这篇文章主要介绍了Java如何正确处理下载文件时HTTP头的编码问题,
    通常HTTP消息包括客户机向服务器的请求消息和服务器向客户机的响应消息,今天来讲解下正确处理下载文件时HTTP头的编码问题,需要的朋友可以参考下
    2023-07-07
  • Mybatis日志配置方式(slf4j、log4j、log4j2)

    Mybatis日志配置方式(slf4j、log4j、log4j2)

    这篇文章主要介绍了Mybatis日志配置方式(slf4j、log4j、log4j2),具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教
    2023-09-09
  • 关于Java三大特性之多态的总结

    关于Java三大特性之多态的总结

    这篇文章主要介绍了关于Java三大特性之多态的总结,内容详细,涉及多态的定义,存在条件,好处,分类及实现方式等相关内容,具有一定参考价值,需要的朋友可以了解下。
    2017-11-11
  • 深入理解Java中的克隆

    深入理解Java中的克隆

    想必大家对克隆都有耳闻,世界上第一只克隆羊多莉就是利用细胞核移植技术将哺乳动物的成年体细胞培育出新个体,甚为神奇。其实在Java中也存在克隆的概念,即实现对象的复制。本文将尝试介绍一些关于Java中的克隆和一些深入的问题,希望可以帮助大家更好地了解克隆。
    2016-08-08

最新评论