类加载器原理

1.类的加载过程  

JVM将类加载过程分为三个步骤:装载(Load),链接(Link)和初始化(Initialize)链接又分为三个步骤,如下图所示:

1) 装载:查找并加载类的二进制数据;

2)链接:

验证:确保被加载类的正确性; 准备:为类的静态变量分配内存,并将其初始化为默认值; 解析:把类中的符号引用转换为直接引用;

3)初始化:为类的静态变量赋予正确的初始值;

          那为什么我要有验证这一步骤呢?首先如果由编译器生成的class文件,它肯定是符合JVM字节码格式的,但是万一有高手自己写一个class文件,让JVM加载并运行,用于恶意用途,就不妙了,因此这个class文件要先过验证这一关,不符合的话不会让它继续执行的,也是为了安全考虑吧。

        准备阶段和初始化阶段看似有点牟盾,其实是不牟盾的,如果类中有语句:private static int a = 10,它的执行过程是这样的,首先字节码文件被加载到内存后,先进行链接的验证这一步骤,验证通过后准备阶段,给a分配内存,因为变量a是static的,所以此时a等于int类型的默认初始值0,即a=0,然后到解析(后面在说),到初始化这一步骤时,才把a的真正的值10赋给a,此时a=10。

2. 类的初始化

    类什么时候才被初始化:

1)创建类的实例,也就是new一个对象

2)访问某个类或接口的静态变量,或者对该静态变量赋值 3)调用类的静态方法 4)反射(Class.forName("com.lyj.load"))

5)初始化一个类的子类(会首先初始化子类的父类) 6)JVM启动时标明的启动类,即文件名和类名相同的那个类

         只有这6中情况才会导致类的类的初始化。

     类的初始化步骤:

        1)如果这个类还没有被加载和链接,那先进行加载和链接

        2)假如这个类存在直接父类,并且这个类还没有被初始化(注意:在一个类加载器中,类只能初始化一次),那就初始化直接的父类(不适用于接口)

         3)加入类中存在初始化语句(如static变量和static块),那就依次执行这些初始化语句。

3.类的加载

       类的加载指的是将类的.class文件中的二进制数据读入到内存中,将其放在运行时数据区的方法区内,然后在堆区创建一个这个类的java.lang.Class对象,用来封装类在方法区类的对象。看下面2图

         类的加载的最终产品是位于堆区中的Class对象         Class对象封装了类在方法区内的数据结构,并且向Java程序员提供了访问方法区内的数据结构的接口

加载类的方式有以下几种:

 1)从本地系统直接加载 2)通过网络下载.class文件 3)从zip,jar等归档文件中加载.class文件 4)从专有数据库中提取.class文件 5)将Java源文件动态编译为.class文件(服务器)

4.加载器

来自http://blog.csdn.net/cutesource/article/details/5904501

JVM的类加载是通过ClassLoader及其子类来完成的,类的层次关系和加载顺序可以由下图来描述:

1)Bootstrap ClassLoader

负责加载$JAVA_HOME中jre/lib/rt.jar里所有的class,由C++实现,不是ClassLoader子类

2)Extension ClassLoader

负责加载java平台中扩展功能的一些jar包,包括$JAVA_HOME中jre/lib/*.jar或-Djava.ext.dirs指定目录下的jar包

3)App ClassLoader

负责记载classpath中指定的jar包及目录中class

4)Custom ClassLoader

属于应用程序根据自身需要自定义的ClassLoader,如tomcat、jboss都会根据j2ee规范自行实现ClassLoader

加载过程中会先检查类是否被已加载,检查顺序是自底向上,从Custom ClassLoader到BootStrap ClassLoader逐层检查,只要某个classloader已加载就视为已加载此类,保证此类只所有ClassLoader加载一次。而加载的顺序是自顶向下,也就是由上层来逐层尝试加载此类。

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