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Java ClassLoader類加載器基礎詳解

更新時間：2023年09月11日 17:30:01 作者：Tinyspot

這篇文章主要為大家介紹了Java ClassLoader類加載器基礎詳解,有需要的朋友可以借鑒參考下,希望能夠有所幫助,祝大家多多進步,早日升職加薪

1. 類加載

JVM 首次使用某個類時，需通過 ClassPath 查找該類的 .class 文件
將 .class 文件中對類的描述信息加載到內存中，進行保存
加載時機
- 創(chuàng)建對象
- 創(chuàng)建子類對象
- 訪問靜態(tài)屬性
- 調用靜態(tài)方法
- 主動加載：Class.forName("full-name")

1.1 class 文件

包名、類名、父類、屬性、方法、構造方法.....

2. 類加載器

在運行期間，如果我們要產生某個類的對象，JVM 會檢測該類型的 Class 對象是否已被加載；如果沒有加載，JVM 會根據類的名稱找到 .class 文件并加載它
Class 對象代表 Java 應用程序在運行時所加載的類或接口實例，每加載一個類，JVM自動生成一個Class對象；

2.1 ClassLoader的分類

Bootstrap ClassLoader 啟動類加載器（引導類加載器）
ExtClassLoader 擴展類加載器（Java9 之后改為 Platform Classloader）
Application Classloader（系統(tǒng)類加載器或應用類加載器）默認的類加載器
自定義類加載器，父類加載器為AppClassLoader

2.2 ClassLoader 層次結構

系統(tǒng)類加載器 --父--> 擴展類加載器 --父--> 引導類加載器
除了引導類加載器之外，所有的類加載器都有一個父類加載器。通過 getParent()方法可以得到
注意：父加載器不是父類

2.3 類與類加載器

在JVM中表示兩個class對象是否為同一個類對象的兩個必要條件
- 類的全限定名必須一致
- 加載這個類的ClassLoader必須相同
在JVM中，即使這個兩個類對象(class對象)來源同一個Class文件，被同一個虛擬機所加載，但只要加載它們的ClassLoader實例對象不同，那么這兩個類對象也是不相等的

2.3 獲取 ClassLoader

@Test
public void getClassLoader() {
    Class<?> clazz = String.class;
    ClassLoader classLoader = clazz.getClassLoader();
    System.out.println(classLoader);
    // null, 根加載器并不是由Java語言實現的，因此拿不到根加載器對象
}

@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());
}

打印結果

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

2.4 獲得class對象的三種方法

方式一：對象.getClass()

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

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

方式三：Class. forName() 動態(tài)加載類

// 靜態(tài)方法 forName("類的全限定名")
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 的默認實現就是雙親委托
public abstract class ClassLoader {
  //每個類加載器都有個父加載器
  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: 類的全限定名

public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
    return loadClass(name, false);
}
/**
 * classpath 就是一組目錄的集合；classpath 是 JVM 用到的一個環(huán)境變量，它用來指示 JVM 如何搜索class
 * 在啟動 JVM 時設置 classpath 變量
 * java -cp  or  java -classpath .;C:\work\project1\bin;C:\shared abc.xyz.Hello
 * 如果不設置，JVM 默認的 classpath 為. 即當前目錄
 */
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“/”開頭的，表示要從項目的 ClassPath 開始的（ /mapper/xxx.xml ），
 * 如果前面沒有這個“/”，那么表示的就是相對于該類的路徑繼續(xù)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 同屬 classpath，訪問優(yōu)先級為： lib > classes
Java 項目 /src 目錄下的文件（*.xml, *.properties）編譯后會放到 WEB-INF/classes 目錄，默認的 classpath 就是 WEB-INF/classes
WEB-INF/ 是資源目錄，客戶端不能直接訪問
Maven 項目 resources 目錄下的文件編譯后在 BOOT-INF/classes

4.1 maven 項目 classpath 路徑

Maven 項目目錄

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

編譯后目錄

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

打包的 jar 解壓后目錄

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

引用 classpath 路徑下的文件，只需在文件名前加 classpath:

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

4.2 classpath vs classpath*

classpath 在當前classpath 中查找，只加載第一個 classpath 路徑
classpath* 不僅包含 class 路徑，還包括 jar 文件(classpath目錄)
classpath* 會從所有的classpath中加載文件

classpath:*.xml
classpath*:config.xml

以上就是Java ClassLoader類加載器基礎詳解的詳細內容，更多關于Java ClassLoader類加載器的資料請關注腳本之家其它相關文章！

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