一、類加載器

1、什么是類加載器

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類的加載指的是將類的.class文件中的二進(jìn)制數(shù)據(jù)讀入到內(nèi)存中，將其放在運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)的方法區(qū)內(nèi)，然后在堆區(qū)創(chuàng)建一個(gè)java.lang.Class對象，用來封裝類在方法區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。完成類加載的家伙就是類加載器。

2、都有哪些類加載器

                    ClassLoader loader=Test01.         (loader!=              loader=loader.getParent();    }

結(jié)果：

sun.misc.Launcher$AppClassLoader
sun.misc.Launcher$ExtClassLoader
null

由輸出結(jié)果可以看出ExtClassLoader是AppClassLoader的父類，而ExtClassLoader的父類卻是null，原因是ExtClassLoader的父類加載器是BootStrap，BootStrap是JVM最底層的引導(dǎo)類加載器用C語言編寫的，所以找不到一個(gè)確定的返回父Loader的方式，于是就返回null。

為什么要有這個(gè)引導(dǎo)類加載器：

類加載器也是java類，他們也需要類加載器加載進(jìn)入內(nèi)存，顯然必須要有第一個(gè)不是java類的類加載器，來完成這個(gè)工作，這個(gè)正是BootStrap。

JVM中類加載器的結(jié)構(gòu)：

3、各個(gè)類加載器的作用

BootStrap  ClassLoader（啟動類加載器）：負(fù)責(zé)加載存放在D:\Program Files (x86)\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib下，或被-Xbootclasspath參數(shù)指定的路徑中的，并且能被虛擬機(jī)識別的類庫（如rt.jar，所有的java.*開頭的類均被Bootstrap ClassLoader加載）。啟動類加載器是無法被Java程序直接引用的。

Extension ClassLoader(擴(kuò)展類加載器）:該加載器由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader實(shí)現(xiàn)，它負(fù)責(zé)加載D:\Program Files (x86)\Java\jdk1.7.0_79\jre\lib\ext目錄中，或者由java.ext.dirs系統(tǒng)變量指定的路徑中的所有類庫（如javax.*開頭的類），開發(fā)者可以直接使用擴(kuò)展類加載器。

Application ClassLoader(應(yīng)用程序類加載器):該類加載器由sun.misc.Launcher$AppClassLoader來實(shí)現(xiàn)，它負(fù)責(zé)加載用戶類路徑（ClassPath）所指定的類，開發(fā)者可以直接使用該類加載器，如果應(yīng)用程序中沒有自定義過自己的類加載器，一般情況下這個(gè)就是程序中默認(rèn)的類加載器。

4、JVM類加載機(jī)制（JVM需要加載一個(gè)類時(shí)，到底會派出哪個(gè)類加載器去執(zhí)行？）

全盤負(fù)責(zé)，當(dāng)前線程的類加載器負(fù)責(zé)加載某個(gè)Class時(shí)，該Class所依賴的和引用的其他Class也將由該類加載器負(fù)責(zé)載入，除非顯示使用CLassLoader.loadClass()指定類加載器來載入

父類委托，先讓父類加載器試圖加載該類，只有在父類加載器無法加載該類時(shí)才嘗試從自己的類路徑中加載該類。所以我們在開發(fā)中盡量不要使用與JDK相同的類（例如自定義一個(gè)java.lang.System類），因?yàn)楦割惣虞d器中已經(jīng)有一份java.lang.System類了，它會直接將該類給程序使用，而你自定義的類壓根就不會被加載。

123、如果BootStrap ClassLoader加載失敗（例如在$JAVA_HOME/jre/4、若ExtClassLoader也加載失敗，則會使用AppClassLoader來加載，如果AppClassLoader也加載失敗，則會報(bào)出異常ClassNotFoundException。

雙親委派模型意義：

-系統(tǒng)類防止內(nèi)存中出現(xiàn)多份同樣的字節(jié)碼

-保證Java程序安全穩(wěn)定運(yùn)行

緩存機(jī)制，緩存機(jī)制將會保證所有加載過的Class都會被緩存，當(dāng)程序中需要使用某個(gè)Class時(shí)，類加載器先從緩存區(qū)尋找該Class，只有緩存區(qū)不存在，系統(tǒng)才會讀取該類對應(yīng)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)換成Class對象，存入緩存區(qū)。這就是為什么修改了Class后，必須重啟JVM，程序的修改才會生效。

5、自定義類加載器

 二、類的加載

1、類的加載：

類的加載指的是將類的.class文件中的二進(jìn)制數(shù)據(jù)讀入到內(nèi)存中，將其放在運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)區(qū)的方法區(qū)內(nèi)，然后在堆區(qū)創(chuàng)建一個(gè)java.lang.Class對象，用來封裝類在方法區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。類的加載的最終產(chǎn)品是位于堆區(qū)中的Class對象，Class對象封裝了類在方法區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并且向Java程序員提供了訪問方法區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的接口。

字節(jié)碼（.class）文件來源：

– 從本地系統(tǒng)中直接加載
– 通過網(wǎng)絡(luò)下載.class文件
– 從zip，jar等歸檔文件中加載.class文件
– 從專有數(shù)據(jù)庫中提取.class文件
– 將Java源文件動態(tài)編譯為.class文件

2、類加載的過程

JVM將javac編譯好的class文件加載到內(nèi)存中，并對該數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證、解析和初始化，最終形成JVM可以直接使用的JAVA類型的過程。

(1)、加載：加載階段其實(shí)就是JVM通過一個(gè)類的全限定名來獲取其定義的二進(jìn)制字節(jié)流，并將這個(gè)字節(jié)流所代表的靜態(tài)存儲結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為方法區(qū)的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)且在Java堆中生成一個(gè)代表這個(gè)類的java.lang.Class對象，作為對方法區(qū)中這些數(shù)據(jù)的訪問入口。在該階段我們開發(fā)人員可以干預(yù)，例如：我們可以指定類加載器來加載該字節(jié)數(shù)組或者自定義類加載器來加載。

(2)、鏈接：將java類的二進(jìn)制代碼合并到JVM的運(yùn)行狀態(tài)中的過程

a、驗(yàn)證：驗(yàn)證是為了確保Class文件的字節(jié)流中包含的信息符合當(dāng)前虛擬機(jī)的要求，并且不會危害虛擬機(jī)自身的安全。

b、準(zhǔn)備：該階段是在方法區(qū)中為類變量（static變量）分配內(nèi)存并設(shè)置類變量初始值。例如：public static int flag=1；該階段初始化值為0。

c、解析：虛擬機(jī)將常量池中的符號引用替換為直接引用的過程。（直接引用就是直接指向目標(biāo)的指針、相對偏移量或一個(gè)間接定位到目標(biāo)的句柄）

(3)、初始化：初始化為類的靜態(tài)變量賦予正確的初始值，JVM負(fù)責(zé)對類進(jìn)行初始化，主要對類變量進(jìn)行初始化。

• 初始化階段就是執(zhí)行類構(gòu)造器<clinit>()的過程，類構(gòu)造器<clinit>()是由編譯器自動收集類中的所有類變量的賦值動作和靜態(tài)語句塊中的語句合并產(chǎn)生的。

• 當(dāng)初始化一個(gè)類的時(shí)候，如果發(fā)現(xiàn)其父類還沒有進(jìn)行過初始化，則需要先初始化其父類。

• 虛擬機(jī)會保證一個(gè)類的<clinit>()方法在多線程環(huán)境中被正確加鎖和同步。

• 當(dāng)訪問一個(gè)java 類的靜態(tài)域時(shí)，只有正真申明這個(gè)域的類才會被初始化。

類的初始化時(shí)機(jī)：

• 當(dāng)虛擬機(jī)啟動則一定會加載main方法所在的類

    width=100"靜態(tài)代碼塊"

• 當(dāng)初始化一個(gè)類時(shí)，如果其父類未被初始化則一定先初始化其父類

   = A "靜態(tài)代碼塊A""靜態(tài)代碼塊FatherA"

靜態(tài)代碼塊FatherA
靜態(tài)代碼塊A

• new一個(gè)對象的時(shí)候類被加載

• 調(diào)用類的靜態(tài)方法和靜態(tài)成員變量（除了final常量 常量在編譯階段就存入調(diào)用類的常量池中，所以無需初始化類）

• 使用java.lang.reflect包中的方法進(jìn)行反射調(diào)用類會被初始化

類的被動引用不會初始化類：

• 調(diào)用final常量不會初始化應(yīng)為 常量在編譯階段就存入調(diào)用類的常量池中，所以無需初始化類。

• 通過數(shù)組定義的類引用不會初始化類

   = A[10"靜態(tài)代碼塊A"

• 當(dāng)訪問一個(gè)靜態(tài)變量時(shí)，只有正真聲明這個(gè)靜態(tài)變量的類才會被初始化（通過子類調(diào)用父類的靜態(tài)變量，子類不會被初始化）

    A "靜態(tài)代碼塊A"   width=100"靜態(tài)代碼塊FatherA"靜態(tài)代碼塊FatherA

(4)、卸載

Java虛擬機(jī)將結(jié)束生命周期的時(shí)機(jī)：

• 執(zhí)行了System.exit()方法

• 程序正常執(zhí)行結(jié)束

• 程序在執(zhí)行過程中遇到了異常或錯(cuò)誤而異常終止

• 由于操作系統(tǒng)出現(xiàn)錯(cuò)誤而導(dǎo)致Java虛擬機(jī)進(jìn)程終止

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本文題目：JVM類加載-創(chuàng)新互聯(lián)
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