Java虚拟机(三) 类加载机制

一、类加载机制

类加载器分类####

一、类加载器一般分为两种,一种是JDK默认的,一种是用户自定义的,JDK默认的加载器一般分为以下三类

1、Bootstrap ClassLoader 启动类加载器:由native code实现,并非java代码.加载类的路径为 <JAVA_HOME>/jre/lib。
特别的 <JAVA_HOME>/jre/lib/rt.jar 中包含了 sun.misc.Launcher 类，而 sun.misc.Launcher$ExtClassLoader 和 sun.misc.Launcher$AppClassLoader
都是 sun.misc.Launcher 的内部类，所以拓展类加载器和系统类加载器都是由启动类加载器加载的。
2、Extension ClassLoader, 拓展类加载器：用于加载拓展库中的类。拓展库路径为 <JAVA_HOME>/jre/lib/ext/。实现类为 sun.misc.Launcher$ExtClassLoader

3、 System ClassLoader 系统类加载器:用于加载 CLASSPATH 中的类。实现类为 sun.misc.Launcher$AppClassLoader

用户自定义的类加载器####

Custom ClassLoader, 一般都是 java.lang.ClassLoder 的子类

双亲委派：

正统的类加载机制是基于双亲委派的，也就是当调用类加载器加载类时，首先将加载任务委派给双亲，若双亲无法加载成功时，自己才进行类加载。

双亲委派的优势

沙箱安全机制：自己写的类如果与双亲重名，如String.class 这样将不会被加载。可以防止核心API被篡改
避免类的重复加载：当父类已经加载了该类时，其他的子ClassLoader就没有必要重新加载该类。

具体的说，类加载任务是由 ClassLoader 的 loadClass() 方法来执行的，他会按照以下顺序加载类：

通过 findLoadedClass() 看该类是否已经被加载。该方法为 native code 实现，若已加载则返回。
若未加载则委派给双亲，parent.loadClass()，若成功则返回。
若未成功，则调用 findClass() 方法加载类。java.lang.ClassLoader 中该方法只是简单的抛出一个 ClassNotFoundException 所以，自定义的 ClassLoader 都需要 Override findClass() 方法。

代码如下:

 protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
        throws ClassNotFoundException
    {
        synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
            // First, check if the class has already been loaded
            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) {
                    // 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.
                    long t1 = System.nanoTime();
                    c = findClass(name);

                    // this is the defining class loader; record the stats
                    sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);
                    sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);
                    sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();
                }
            }
            if (resolve) {
                resolveClass(c);
            }
            return c;
        }
    }

JVM对class文件是按需加载（运行期间动态加载），IDEA 的vm options上加上此参数（-verbose：class），可以查看加载详情

如图：