面试之类加载器

 https://blog.csdn.net/javazejian/article/details/73413292

1. 加载，通.class文件创建Class对象
2. 验证，包括安全验证
3. 准备，为类变量（static修饰）赋初始值，默认值比如int为0，finnal修饰的在编译阶段完成了。
4. 解析，析：主要将常量池中的符号引用替换为直接引用的过程，有类或接口的解析，字段解析，类方法解析，接口方法解析
5. 初始化，类加载最后阶段，若该类具有超类，则对其进行初始化，成员变量真正赋值阶段。

加载器

1. 启动（Bootstrap）类加载器，

主要加载主要加载的是JVM自身需要的类，出于安全考虑，Bootstrap启动类加载器只加载包名为java、javax、sun等开头的类。它负责将 <JAVA_HOME>/lib路径下的核心类库或-Xbootclasspath参数指定的路径下的jar包加载到内存中

   2.扩展（Extension）类加载器，

它负责加载<JAVA_HOME>/lib/ext

         3.系统（System）类加载器

它负责加载系统类路径java -classpath或-D java.class.path 指定路径下的类库

Java的日常应用程序开发中，类的加载几乎是由上述3种类加载器相互配合执行的，Java虚拟机对class文件采用的是按需加载的方式，Java虚拟机采用的是双亲委派模式即把请求交由父类处理

启动类加载器，由C++实现，没有父类。

拓展类加载器(ExtClassLoader)，由Java语言实现，父类加载器为null

系统类加载器(AppClassLoader)，由Java语言实现，父类加载器为ExtClassLoader

自定义类加载器，父类加载器肯定为AppClassLoader。

   要求除了顶层加载器之外，必须有自己的父类加载器。

  类加载器收到了类加载请求，它并不会自己先去加载，而是把这个请求委托给父类的加载器去执行，如果父类加载器还存在其父类加载器，则进一步向上委托，依次递归，如果没有，才由子加载器来加载。

loadClass通过双亲委派方式最后倘若仍没有找到，则使用findClass()方法去加载

 this.getClass().getClassLoder.loadClass("className")方法获取到class对象。

一般情况下，在自定义类加载器时，会直接覆盖ClassLoader的findClass()方法并编写加载规则，取得要加载类的字节码后转换成流，然后调用defineClass()方法生成类的Class对

defineClass()方法是用来将byte字节流解析成JVM能够识别的Class对象，通过网络传输字节，加载class

如果直接调用defineClass()方法生成类的Class对象，这个类的Class对象并没有解析(也可以理解为链接阶段，毕竟解析是链接的最后一步)，其解析操作需要等待初始化阶段进行

esolveClass(Class≺?≻ c)
使用该方法可以使用类的Class对象创建完成也同时被解析

4.其他类结构图

即拓展类加载器ExtClassLoader和系统类加载器AppClassLoader，这两个类都继承自URLClassLoader，是sun.misc.Launcher的静态内部类。sun.misc.Launcher主要被系统用于启动主应用程序，ExtClassLoader和AppClassLoader都是由sun.misc.Launcher创建的，其类主要类结构如下

Launcher 构造器

public Launcher() {
// 首先创建拓展类加载器
ClassLoader extcl;
try {
extcl = ExtClassLoader.getExtClassLoader();
} catch (IOException e) {
throw new InternalError(
"Could not create extension class loader");
}

// Now create the class loader to use to launch the application
try {
//再创建AppClassLoader并把extcl作为父加载器传递给AppClassLoader
loader = AppClassLoader.getAppClassLoader(extcl);
} catch (IOException e) {
throw new InternalError(
"Could not create application class loader");
}

//设置线程上下文类加载器，稍后分析
Thread.currentThread().setContextClassLoader(loader);
//省略其他没必要的代码......
}
}

Lancher初始化时首先会创建ExtClassLoader类加载器，然后再创建AppClassLoader并把ExtClassLoader传递给它作为父类加载器

5.那么编写自定义类加载器的意义何在呢？

---当class文件不在ClassPath路径下，默认系统类加载器无法找到该class文件，在这种情况下我们需要实现一个自定义的ClassLoader来加载特定路径下的class文件生成class对象。

---当一个class文件是通过网络传输并且可能会进行相应的加密操作时，需要先对class文件进行相应的解密后再加载到JVM内存中，这种情况下也需要编写自定义的ClassLoader并实现相应的逻辑。

---当需要实现热部署功能时(一个class文件通过不同的类加载器产生不同class对象从而实现热部署功能)，需要实现自定义ClassLoader的逻辑。

谓的热部署就是利用同一个class文件不同的类加载器在内存创建出两个不同的class对象(关于这点的原因前面已分析过，即利用不同的类加载实例)，由于JVM在加载类之前会检测请求的类是否已加载过(即在loadClass()方法中调用findLoadedClass()方法)，如果被加载过，则直接从缓存获取，不会重新加载。注意同一个类加载器的实例和同一个class文件只能被加载器一次，多次加载将报错，因此我们实现的热部署必须让同一个class文件可以根据不同的类加载器重复加载，以实现所谓的热部署
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