首页 > 软件编程 > java > Java ClassLoader类加载器

Java ClassLoader类加载器基础详解

2023-09-11 17:30:01 作者：Tinyspot

这篇文章主要为大家介绍了Java ClassLoader类加载器基础详解,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

1. 类加载

JVM 首次使用某个类时，需通过 ClassPath 查找该类的 .class 文件
将 .class 文件中对类的描述信息加载到内存中，进行保存
加载时机
- 创建对象
- 创建子类对象
- 访问静态属性
- 调用静态方法
- 主动加载：Class.forName("full-name")

1.1 class 文件

包名、类名、父类、属性、方法、构造方法.....

2. 类加载器

在运行期间，如果我们要产生某个类的对象，JVM 会检测该类型的 Class 对象是否已被加载；如果没有加载，JVM 会根据类的名称找到 .class 文件并加载它
Class 对象代表 Java 应用程序在运行时所加载的类或接口实例，每加载一个类，JVM自动生成一个Class对象；

2.1 ClassLoader的分类

Bootstrap ClassLoader 启动类加载器（引导类加载器）
ExtClassLoader 扩展类加载器（Java9 之后改为 Platform Classloader）
Application Classloader（系统类加载器或应用类加载器）默认的类加载器
自定义类加载器，父类加载器为AppClassLoader

2.2 ClassLoader 层次结构

系统类加载器 --父--> 扩展类加载器 --父--> 引导类加载器
除了引导类加载器之外，所有的类加载器都有一个父类加载器。通过 getParent()方法可以得到
注意：父加载器不是父类

2.3 类与类加载器

在JVM中表示两个class对象是否为同一个类对象的两个必要条件
- 类的全限定名必须一致
- 加载这个类的ClassLoader必须相同
在JVM中，即使这个两个类对象(class对象)来源同一个Class文件，被同一个虚拟机所加载，但只要加载它们的ClassLoader实例对象不同，那么这两个类对象也是不相等的

2.3 获取 ClassLoader

@Test
public void getClassLoader() {
    Class<?> clazz = String.class;
    ClassLoader classLoader = clazz.getClassLoader();
    System.out.println(classLoader);
    // null, 根加载器并不是由Java语言实现的，因此拿不到根加载器对象
}

@Test
public void getClassLoader2() throws ClassNotFoundException {
    // this.getClass().getClassLoader();
    ClassLoader classLoader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
    Class<?> clazz = classLoader.loadClass("com.example.concrete.common.domain.User");
    System.out.println(classLoader);
    System.out.println(classLoader.getParent());
}

打印结果

sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@51efea79

2.4 获得class对象的三种方法

方式一：对象.getClass()

String str = "hello";
Class<?> clazz = str.getClass();

方式二：类.class
Class<?> clazz = String.class;

方式三：Class. forName() 动态加载类

// 静态方法 forName("类的全限定名")
Class<?> clazz3 = Class.forName("java.lang.String");

3. ClassLoader 分析

loadClass(String name)

findClass(String name)

defineClass(String name, byte[] b, int off, int len)

// ClassLoader 的默认实现就是双亲委托
public abstract class ClassLoader {
  //每个类加载器都有个父加载器
  private final ClassLoader parent;
  public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
    return loadClass(name, false);
  }
  protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
    throw new ClassNotFoundException(name);
  }
  protected final Class<?> defineClass(String name, byte[] b, int off, int len) throws ClassFormatError {
    return defineClass(name, b, off, len, null);
  }
}

name: 类的全限定名

public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
    return loadClass(name, false);
}
/**
 * classpath 就是一组目录的集合；classpath 是 JVM 用到的一个环境变量，它用来指示 JVM 如何搜索class
 * 在启动 JVM 时设置 classpath 变量
 * java -cp  or  java -classpath .;C:\work\project1\bin;C:\shared abc.xyz.Hello
 * 如果不设置，JVM 默认的 classpath 为. 即当前目录
 */
String classpath = System.getProperty("java.class.path");
Properties properties = System.getProperties();
Set<String> strings = properties.stringPropertyNames();
for (String string : strings) {
    System.out.println(string);
}
/**
 * 若以“/”开头的，表示要从项目的 ClassPath 开始的（ /mapper/xxx.xml ），
 * 如果前面没有这个“/”，那么表示的就是相对于该类的路径继续往下
 */
URL resource = classLoader.getResource("");  // file:/.../target/classes/
URL resource1 = classLoader.getResource("bean.xml");  // file:/.../target/classes/bean.xml

4. Classpath

lib 和 classes 同属 classpath，访问优先级为： lib > classes
Java 项目 /src 目录下的文件（*.xml, *.properties）编译后会放到 WEB-INF/classes 目录，默认的 classpath 就是 WEB-INF/classes
WEB-INF/ 是资源目录，客户端不能直接访问
Maven 项目 resources 目录下的文件编译后在 BOOT-INF/classes

4.1 maven 项目 classpath 路径

Maven 项目目录

src
  |-- main
    |-- java
      |-- com.xxx
  |-- resources
    |-- application.yml

编译后目录

target
  |-- classes
    |-- com.xxx
    |-- application.yml

打包的 jar 解压后目录

|-- BOOT-INF
  |-- classes
    |-- com.xxx
    |-- application.yml
  |-- lib
|-- org.springframework.boot.loader...

引用 classpath 路径下的文件，只需在文件名前加 classpath:

classpath:application-*.xml
# 子目录
classpath:config/*.xml
# **/ 表示任意目录
classpath:**/bean.xml

4.2 classpath vs classpath*

classpath 在当前classpath 中查找，只加载第一个 classpath 路径
classpath* 不仅包含 class 路径，还包括 jar 文件(classpath目录)
classpath* 会从所有的classpath中加载文件

classpath:*.xml
classpath*:config.xml

以上就是Java ClassLoader类加载器基础详解的详细内容，更多关于Java ClassLoader类加载器的资料请关注脚本之家其它相关文章！