JVM学习笔记之类装载器-ClassLoader
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JVM体系结构概览


类装载器ClassLoader:
负责加载class文件，class文件在文件开头有特定的文件标识，将class文件字节码内容加载到内存中，并将这些内容转换成方法区中的运行时数据结构并且ClassLoader只负责class文件的加载，至于class文件是否可以允许，则由Execution Engine决定。
本文是由凯哥Java(WXID:kaigejava)分享《JVM系列教程》


我们来看看Java类编译成class文件后，文件开头特定的文件标识是什么样的?如下图：


类加载器
类加载器的分类：
JVM自带的三个类加载器
启动类加载器：Bootstrap 使用C++语言写的
扩展类加载器：Extension 使用Java语言写的
应用程序类加载器：AppclassLoader。Java也叫系统类加载器，加载当前引用的classPath所有类。
用户自定义加载器：
需要继承Java.lang.ClassLoader的子类。
几种类加载器关系如下图：


代码演示：
一：启动类加载器--查看Object的类加载器
执行：
Object obj = new Object();
System.out.println("obj classLoader:"+obj.getClass().getClassLoader());
执行后，我们发现obj的类加载器是null .如下图：


分析原因：Object是所有类的父类。是顶级对象。因为是顶级的，所有object的类加载器使用的是bootstrap类加载器。也即调用的是最底层的，所以就是null.
二：查看自定义类的类加载器
自定义一个类：MyObject输出该类的classloader：
sun.misc.Launcher$AppClassLoader.如下图：


我们可以看到，自定义类的类加载器来自于AppClassLoader.也即是应用服类加载器。
思考：
为什么我们安装jdk之后，就可以直接使用string类、list类等这些类呢？这些类是什么时候被加载进去的呢?
代开jdk安装目录，找到jre,然后再lib文件夹下找到rt.jar.这个jar就是Java运行时需要的。解压后，我们找到java.lang.string:




现在知道为什么，安装jdk之后，我们就可以直接使用很多类了吧。因为这些类所在的jar再启动的时候，就被bootstap启动类加载器加载了，所以我们就可以直接使用了！！
怎么证明rt.jar被加载的呢？
我们从自定义的类加载器：sun.misc.Launcher$AppClassLoader。根据包名插在Launcher类所在的位置：


我们是在rt.jar中的sun\misc包下找到的。
说明：launcher是一个Java虚拟机的入口应用
三：扩展类加载器
扩展类加载器时什么？怎么用？
根据名字，我们就可以知道，该加载器是为了扩展Java功能的，不被淘汰的。在Java的API中，我们会看到很多，javax.xxx的。这些javax包下的类就是扩展类加载器管理的。


对应jre中的ext文件夹下：


四：自定义类加载器的层级关系：
下面代码执行后的结果是什么？
private static void showMyObjectClassLoaderLeve() {
MyObject myObject = new MyObject();
System.out.println("MyObject 的爷爷:"+myObject.getClass().getClassLoader().getParent().getParent());
System.out.println("MyObject 的爸爸:"+myObject.getClass().getClassLoader().getParent());
System.out.println("MyObject 自己的:"+myObject.getClass().getClassLoader());
}


从运行结果中我们可以看到：
自定义类的类加载器是：AppClassLoader
其父加载器：ExtclassLoader
其父加载器的父加载器：null
从这个层级关系中，我们就可以知道，原来我们自己写的类是在扩展类加载器下。
思考：
如果是object.getclass().getClassLoader().getParent()会输出什么？
答案是：会抛出空指针异常。为什么呢？因为Object是jvm自带的。没有父加载器了。
五：用户自定义的类加载器
需要继承Java.lang.ClassLoader这个类，然后在自定义处理。
如何更好的理解JVM的几种类加载器呢？
我们生活在地球上，其中空气、水、阳光这些是我们必须且赖以生存的基本条件，这三个就相当于是JVM的启动类加载器(BootStap加载器)；
为了能安全的生存下去，抵挡自然界或是外界威胁，我们组成了团体，最后组成国家，有了国家的军队保护着就安全了。这就相当于是扩展类加载器(Externsion Class Loader)
要想成为中国人，拥有中国国籍的话，需要至少父母一方是中国人(其他特殊情况不考虑)，这个就相当于是应用程序类加载器(AppClassLoader)了；
如果想要生活的更好，自己就要努力，就要有个好工作，有一套属于自己的房子。这个就相当于是用户自定义的类加载器了。
简图如下：

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接下来学习：Java的双亲委派机制及沙箱安全机制是什么？如何理解jvm的双亲委派机制？用代码如何验证？欢迎大家和凯哥Java(WXID:kaigejava)一起继续学习