JVM专题学习之类加载器（二）

类加载器

三层类加载器

1.启动类加载器-BootstrapClassLoader
AppClassLoader负责加载核心类，存放在lib目录下的jar包或class文件。
2.扩展类加载器-ExtensionClassLoader
ExtensionClassLoader负责加载\lib\ext目录下的jar包或class文件，我们可以将通用性的功能，打成jar包放置到ext
3.应用程序加载器-ApplicationClassLoader
ApplicationClassLoader负责加载用户类路径的所有类库，比如classpath就是由ApplicationClassLoader加载的。

他们三者关系如图所示：

双亲委派机制

工作机制

如果一个类加载器收到了类加载的请求，它会把这个请求委派给父类加载器去完成，每层的类加载都是这个处理逻辑，如果父加载器反馈自己无法完成的时候，子加载类就会自己去尝试加载。

为什么这样设计一个机制

其实是为了保证基础类库的稳定性，安全性。基础类rt.jar有很多我们开发中经常用到的类比如String类，假设没有设计这个机制，我们在项目中同样声明一个String类那岂不是被替换掉了。由此可以看出，此机制设计的目的在于保证基础类库的稳定性和安全性。

学习源码

//java.lang.ClassLoader
public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {return loadClass(name, false);
}protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException{synchronized (getClassLoadingLock(name)) {// First, check if the class has already been loaded//1.首先，检查这个类是否被加载了Class<?> c = findLoadedClass(name);if (c == null) {//2.当前这个类未被加载//2.1 让上层去负责加载类long t0 = System.nanoTime();try {if (parent != null) {//如果存在上层的类加载器//就交给父加载器去加载c = parent.loadClass(name, false);} else {//如果不存在上层的类加载器//就交给BootstrapClassLoader来负责加载c = findBootstrapClassOrNull(name);}} catch (ClassNotFoundException e) {// ClassNotFoundException thrown if class not found// from the non-null parent class loader}if (c == null) {// If still not found, then invoke findClass in order// to find the class.//2.1 说明父加载器未加载到类long t1 = System.nanoTime();//交给自己来加载c = findClass(name);// this is the defining class loader; record the statssun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();}}if (resolve) {resolveClass(c);}return c;}}

自定义类加载器

1.代码构思

建好一个Order类，然后在Main方法中new一个Order类。在项目文件夹中找到Order.class文件。复制到这个路径：G:\com\classLoader\Order.class，然后删掉Order.java文件，因为项目中的类会优先使用ApplicationClassLoader去加载，达不到我们自定义类加载的效果。

1. 继承java.lang.ClassLoader
2. 重写findClass方法
3. 自定义一个方法，通过自定义类加载器，加载磁盘上的class文件

注意：包名要保持一致，测试代码中的包名要和磁盘中的包名保持一致。要不然会报错

2.代码实现

package com.classLoader;import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;public class MyClassLoader extends ClassLoader{//指定从哪加载类private String classPath;public MyClassLoader(String classPath){this.classPath = classPath;}@Overrideprotected Class<?> findClass(String className) throws ClassNotFoundException {//1.根据类全名获取到对应的字节数组byte[] data = loadByte(className);//2.通过JDK提供的API，将字节数组转换为Classs对象return defineClass(className,data,0,data.length);}private byte[] loadByte(String className) {//1.将类全名转换为完整类路径className = className.replaceAll("\\.","/");//G:\javaHomeWork\jvmDemo\src\main\java\com\Demo\com.classLoaderStringBuilder stringBuilder = new StringBuilder(classPath);stringBuilder.append(className);stringBuilder.append(".class");System.out.println(stringBuilder);//2.采用文件字节流读取文件内容，并将其转换为字节数组FileInputStream inputStream = null;try {inputStream = new FileInputStream(stringBuilder.toString());//3.创建字节数组，用于存放文件内容byte[] data = new byte[inputStream.available()];inputStream.read(data);return data;} catch (FileNotFoundException e) {e.printStackTrace();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}finally {if(inputStream!=null){try {inputStream.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}return null;}
}

3.测试代码

package com.classLoader;public class MyClassLoaderTest {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {MyClassLoader myClassLoader = new MyClassLoader("G:/");Class<?> clazz = myClassLoader.loadClass("com.Person");//AppClassLoader MyClassLoaderSystem.out.println(clazz.getClassLoader());System.out.println(myClassLoader.getParent());}
}

4. 运行结果

5. 自定义类加载器关系

6. 打破双亲委派机制

我们在不删除Order类的情况下去使用我们的自定义类加载器去加载Order类

思路如下：

• loadClass方法规定了双亲委派机制的工作模式
• 只需要重写loadClass方法

代码实现

@Overrideprotected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException {synchronized (getClassLoadingLock(name)) {// First, check if the class has already been loadedClass<?> c = findLoadedClass(name);if (c == null) {if (name.startsWith("com.classLoader")) {//如果是我们自己项目自定义的类，则交给自己来加载c = findClass(name);}else{//交给父类加载器去加载//保证核心类库的唯一性c = this.getParent().loadClass(name);}}if (resolve) {resolveClass(c);}return c;}}

运行结果

7.Tomcat的类加载机制

tomcat如何保证每个应用的类库的独立的？

不同的类加载器实例加载的类是隔离的
tomcat为每个web项目创建一个类加载实例，webappClassLoader