JVM类加载器

什么是类加载器

虚拟机用来实现让应用程序自己决定如何去获取所需要的类

类和类加载器

对于任何一个类,都需要由加载他的类加载器和这个类本身一起确定其在java虚拟机中的唯一性,每个类加载器,都拥有一个独立的类名称空间.也就是比较两个类时候”相等”,只有在这两个类由同一个类加载器加载的前提下,否则两个类来源于同一个class文件,被同一个虚拟机加载,只要这两个类的加载器不同,那这两个类必然不相等

常见的方法有Class对象的equals(),isAssignableFrom(),isInstance()方法,也包括使用instanceof关键字的返回结果

从虚拟机的的角度讲,只存在两种不同的类加载器

一种是启动类加载器(bootstrap classloader),这个类加载器使用C++实现,是虚拟机自身的一部分,无法直接被java程序引用

一种就是所有其他的类加载器,这类加载器都有java实现,独立于虚拟机外部,并且全部集成java.lang.ClassLoader

类加载模型

双亲委派模型

模型层级: 启动类加载器(bootstrap classloader) <- 拓展类加载器(Extension classloader):负责加载<JAVA_HOME>\lib\ext目录中或者被java.ext.dirs系统变量实现的所有类库 <- 应用程序类加载器(Application classloader):开发者可以直接使用的 <- 自定义类加载器

双亲委派模型要求除了顶层的启动类加载器外,其余的类都应当有自己的父类加载器,这里类加载器之间父子关系一般不会用继承的方式,而都是使用组合关系来复用父加载器的代码
工作过程:如果一个类加载器收到了类加载请求,它首先不会自己去尝试加载这个类,而是会把这个请求委派给父类加载器去完成,每一个层次的类加载器都是如此,因此所有加载请求最终都应该传送到顶层的启动类加载器中,只有当父加载器反馈自己无法完成这个请求的时候(他的搜索范围没有找到所需要的类),子加载器才会尝试自己去加载

参照ClassLoader中的代码

protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
        throws ClassNotFoundException
    {
        synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
            // 首先检查请求的类是否被加载过
            Class<?> c = findLoadedClass(name);
            if (c == null) {
                long t0 = System.nanoTime();
                try {
                    if (parent != null) {
                        c = parent.loadClass(name, false);
                    } else {
                        c = findBootstrapClassOrNull(name);
                    }
                } catch (ClassNotFoundException e) {
                    // 如果父类加载器抛出ClassNotFoundException 说明父类无法完成加载请求
                }

                if (c == null) {
                    // 如果没有在父类找到该类
                    // 调用自身的findClass
                    long t1 = System.nanoTime();
                    c = findClass(name);

                    // 这是定义的类加载器;记录统计数据
                    sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);
                    sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);
                    sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();
                }
            }
            if (resolve) {
                resolveClass(c);
            }
            return c;
        }
    }

破坏双亲委派模型

在java中大部分类加载器都遵循双亲委派模型,但是有两种场景会破坏双亲委派:

1.SPI对资源进行集中管理的时候,这时候采用了一种不太优雅的设计线程上线文类加载器(Thread Context ClassLoader),这个类加载器可以用过java.lang.Thread类setContextClassLoader方法进行设置,如果创建的线程还未设置,它将会从父线程集成一个,如果在应用程序全局范围内没有设置过的话,那么这个类加载器默认就是应用程序类加载器,这样就可以实现父类加载器去请求子类加载器,这块在之前dubbo spi中有做说明
Dubbo SPI

2.在OSGI中实现热部署,模块热部署这些情况下会出现更复杂的网状结构

3.最后要注意的就是这两种类加载模型都不是强一致性的约束