Java類加載過程與類加載器是什么

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1. 類加載過程

加載

通過類的全限定名（包名 + 類名），獲取到類的.class文件，加載到元空間。

鏈接

• 驗證：檢驗.class文件的安全性

• 準備：為靜態類型變量分配內存并設置默認值

• 解析：將常量池內的符號引用轉換為直接引用，符號引用指向一個未被加載的類，或者未被加載類的字段或方法，那么解析將觸發這個類的加載

初始化

執行類的構造器方法init()的過程，若該類具有父類，jvm會保證父類的init先執行，然后在執行子類的init。

2. 類加載器

啟動類加載器

啟動類加載器是由C/C++語言實現的，用來加載Java核心類庫。啟動類只加載包名為：java、javax、sun開頭的類

擴展類加載器

父類加載器為啟動類加載器。加載以下兩個目錄中的類庫：

• java.ext.dirs目錄

• JDK安裝目錄：jre/lib/ext目錄

我們就可以將我們自己的包放在以上目錄下，就會自動加載進來了。

應用類加載器

父類加載器為啟動類加載器，負責加載環境變量classpath或者系統屬性java.class.path指定路徑下的類庫，是程序中默認的類加載器，我們Java程序中的類，都是由它加載完成的。

自定義類加載器

繼承java.lang.ClassLoader類，重寫findClass()方法 。如果沒有太復雜的需求，可以直接繼承URLClassLoader類，重寫loadClass方法。

作用

• 加密：Java代碼可以輕易的被反編譯，如果你需要把自己的代碼進行加密以防止反編譯，可以先將編譯后的代碼用某種加密算法加密，類加密后就不能再用Java的ClassLoader去加載類了，這時就需要自定義ClassLoader在加載類的時候先解密類，然后再加載。

• 從非標準的來源加載代碼：如果你的字節碼是放在數據庫、甚至是在云端，就可以自定義類加載器，從指定的來源加載類。

雙親委派模型

jvm對class文件采用的是按需加載的方式，當需要使用該類時，jvm才會將它的class文件加載到內存中產生class對象。在加載類的時候，是采用的雙親委派機制。

• 如果一個類加載器接收到了類加載的請求，它自己不會先去加載，會把這個請求委托給父類加載器去執行。

• 如果父類還存在父類加載器，則繼續向上委托，一直委托到啟動類加載器：Bootstrap ClassLoader

• 如果父類加載器可以完成加載任務，就返回成功結果，如果父類加載失敗，就由子類自己去嘗試加載，如果子類加載失敗就會拋出ClassNotFoundException異常，這就是雙親委派模式

打破雙親委派模型

用途：

• Java應用中存在著很多服務提供者接口（Service Provider Interface，SPI），這些接口允許第三方為它們提供實現，如常見的 SPI 有 JDBC、JNDI等，這些 SPI 的接口屬于 Java 核心庫，一般存在rt.jar包中，由Bootstrap類加載器加載。而Bootstrap類加載器無法直接加載SPI的實現類，所以需要反向委派給其他類加載器進行加載

• 在Tomcat服務器中，存在一個服務器運行多個不同版本但同名服務的需求，所以需要打破雙親委派模型，加載多個同名類。

方法：

• 使用上下文類加載器

• 重寫loadClass方法

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