JVM类加载机制
2023-07-03 12:28:05 14 举报JVM类加载机制
作者其他创作
大纲/内容
类加载运行全过程
当我们用java命令运行某个类的main函数启动程序时，需要通过类加载器把主类加载到JVM。
通过Java命令执行代码的大体流程如下：
其中loadClass的类加载过程有如下几步：
加载 >> 验证 >> 准备 >> 解析 >> 初始化 >> 使用 >> 卸载
加载：在硬盘上查找并通过IO读入字节码文件，使用到类时才会加载，例如调用类的main()方法，new对象等等，在加载阶段会在内存中生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，作为方法区这个类的各种数据的访问入口
验证：校验字节码文件的正确性
准备：给类的静态变量分配内存，并赋予默认值
解析：将符号引用替换为直接引用，该阶段会把一些静态方法(符号引用，比如main()方法)替换为指向数据所存内存的指针或句柄等(直接引用)，这是所谓的静态链接过程(类加载期间完成)，动态链接是在程序运行期间完成的将符号引用替换为直接引用，
初始化：对类的静态变量初始化为指定的值，执行静态代码块
类被加载到方法区中后主要包含 运行时常量池、类型信息、字段信息、方法信息、类加载器的
引用、对应class实例的引用等信息
引用、对应class实例的引用等信息
类加载器的引用:这个类到类加载器实例的引用
对应class实例的引用：类加载器在加载类信息放到方法区中后，会创建一个对应的Class 类型的
对象实例放到堆(Heap)中, 作为开发人员访问方法区中类定义的入口和切入点
对象实例放到堆(Heap)中, 作为开发人员访问方法区中类定义的入口和切入点
类加载器和双亲委派机制
上面的类加载过程主要是通过类加载器来实现的，Java里有如下几种类加载器
引导类加载器：负责加载支撑JVM运行的位于JRE的lib目录下的核心类库，比如rt.jar、charsets.jar等
扩展类加载器：负责加载支撑JVM运行的位于JRE的lib目录下的ext扩展目录中的JAR类包
应用程序类加载器：负责加载ClassPath路径下的类包，主要就是加载你自己写的那些类
自定义加载器：负责加载用户自定义路径下的类包
双亲委派机制
JVM类加载器是有亲子层级结构的，如下图
双亲委派机制说简单点就是，先找父亲加载，不行再由儿子自己加载
为什么要设计双亲委派机制？
沙箱安全机制：自己写的java.lang.String.class类不会被加载，这样便可以防止核心API库被随意篡改
避免类的重复加载：当父亲已经加载了该类时，就没有必要子ClassLoader再加载一次，保证被加载类的唯一性
全盘负责委托机制
全盘负责”是指当一个ClassLoder装载一个类时，除非显示的使用另外一个ClassLoder，该类所依赖及引用的类也由这个ClassLoder载入。
Tomcat打破双亲委派机制
tomcat的几个主要类加载器：
commonLoader：Tomcat最基本的类加载器，加载路径中的class可以被Tomcat容器本身以及各个Webapp访问
catalinaLoader：Tomcat容器私有的类加载器，加载路径中的class对于Webapp不可见
sharedLoader：各个Webapp共享的类加载器，加载路径中的class对于所有Webapp可见，对于Tomcat容器不可见
WebappClassLoader：各个Webapp私有的类加载器，加载路径中的class只对当前Webapp可见，比如加载war包里相关的类，每个war包应用都有自己的WebappClassLoader，实现相互隔离，比如不同war包应用引入了不同的spring版本，这样实现就能加载各自的spring版本；
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