虛擬機的類加載機制
虛擬機把描述類的數(shù)據(jù)從Class文件加載到內(nèi)存,并對數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗、轉(zhuǎn)換解析和初始化,最終形成可以被虛擬機直接使用的Java類型。
類的加載過程:
加載—>驗證—>準(zhǔn)備—>解析—>初始化
加載:查找并加載類的二進(jìn)制文件
需要完成3件事:
- 通過一個類的全限定名來獲取定義此類的二進(jìn)制字節(jié)流
- 將這個字節(jié)流的金泰存儲結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)為方法區(qū)的運行時數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
- 在內(nèi)存中生成java.lang.Class對象,作為方法區(qū)這個類的各種數(shù)據(jù)的訪問入口
驗證:確保被加載類的正確性
- 文件格式驗證:是否以魔數(shù)0xCAFEBABE開頭
- 元數(shù)據(jù)驗證
- 字節(jié)碼驗證
- 符號引用驗證
準(zhǔn)備:正式為類變量分配內(nèi)存并設(shè)置類變量初始值,變量使用的內(nèi)存在方法區(qū)分配。
public static int value = 123; //在初始化階段才賦值為123,準(zhǔn)備階段為0
public static final int value = 123; //在準(zhǔn)備階段就被賦值為123
解析:虛擬機將常量池內(nèi)的符號引用替換為直接引用
初始化:為類的靜態(tài)變量初始化
靜態(tài)塊中可以給靜態(tài)變量賦值,但不允許訪問,否則會提示“非法向前引用”。
類加載器
雙親委派模型
啟動類加載器 <— 擴展類加載器<— 應(yīng)用程序類加載器<— 自定義類加載器
工作過程:
如果一個類加載器收到了類加載的請求,它首先不會自己去嘗試加載這個類,而是把這個請求委派給父類加載器去完成,每一個層次的類加載器都是如此,因此所有的加載請求最終都應(yīng)該傳送到頂層的啟動類加載器中,只有當(dāng)父加載器反饋自己無法完成這個加載請求的時候,子加載器才會嘗試自己去加載。
使用雙親委派模型的好處是:Java類隨著它的類加載器一起具備了一種帶有優(yōu)先級的層次關(guān)系。例如類java.lang.Object,它存放在rt.jar中,無論哪個類加載器加載這個類,最終都是委派給啟動類加載器進(jìn)行加載,因此,Object類在程序的各種類加載器環(huán)境中都是同一個類。
先檢查是否已經(jīng)被加載過,若沒有加載則調(diào)用父加載器的loadClass()方法,若父加載器為空則默認(rèn)使用啟動類加載器作為父加載器。如果父加載失敗,拋出ClassNotFoundException異常后,再調(diào)用最的findClass()方法進(jìn)行加載。
雙親委派模型的代碼在java.lang.ClassLoader.loadClass()中:
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;
}
}
Tomcat的Classloader體系結(jié)構(gòu)
CommonClassLoader <— CatalinaClassLoader
^— SharedClassLoader<— WebAppClassLoader