【JVM】类加载器 ClassLoader

news2024/11/17 1:51:17

一、JVM 类加载器

JVM 具有 4 种类加载器：

引导类加载器：负责加载支持 JVM 运行的位于 JRE 的 lib 目录下的核心类库，比如 rt.jar 、charsets.jar 等等
扩展类加载器：负责加载支撑 JVM 运行的位于 JRE 的 lib 目录下的 ext 扩展目录中的 JAR 类包
应用程序类加载器：负责加载 ClassPath 路径下的类包，就是我们自己写的那些类
自定义类加载器：负责加载用户自定义路径下的类包

代码示例：

import sun.misc.Launcher;
import java.net.URL;

/**
 * @Author: WanqingLiu
 * @Date: 2022/12/02/15:11
 */
public class DemoClassLoader {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(String.class.getClassLoader());
        System.out.println(com.sun.crypto.provider.DESKeyFactory.class.getClassLoader());
        System.out.println(TestJDKClassLoader.class.getClassLoader());

        System.out.println();
        ClassLoader appClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
        ClassLoader extClassLoader = appClassLoader.getParent();
        ClassLoader bootstrapClassLoader = extClassLoader.getParent();
        System.out.println("引导类加载器为：" + bootstrapClassLoader);
        System.out.println("扩展类加载为：" + extClassLoader);
        System.out.println("应用类加载器为：" + appClassLoader);

        System.out.println();
        System.out.println("***引导类加载器加载的文件有：***");
        URL[] urls = Launcher.getBootstrapClassPath().getURLs();
        for(URL url : urls){
            System.out.println(url);
        }

        System.out.println();
        System.out.println("***扩展类加载器加载的文件有：***");
        String extClassLoaderFiles = System.getProperty("java.ext.dirs");
        String[] extClassLoaderFilesArr = extClassLoaderFiles.split(";");
        for (String str : extClassLoaderFilesArr){
            System.out.println(str);
        }

        System.out.println();
        System.out.println("***应用类加载器加载的文件有：***");
        String  appClassLoaderFiles = System.getProperty("java.class.path");
        String[] appClassLoaderFilesArr = appClassLoaderFiles.split(";");
        for (String str : appClassLoaderFilesArr){
            System.out.println(str);
        }
        
    }
}

结果输出：

null
sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@7ea987ac
sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2

引导类加载器为：null
扩展类加载为：sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@7ea987ac
应用类加载器为：sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2

***引导类加载器加载的文件有：***
file:/C:/Program%20Files/Java/jdk1.8.0_181/jre/lib/resources.jar
file:/C:/Program%20Files/Java/jdk1.8.0_181/jre/lib/rt.jar
file:/C:/Program%20Files/Java/jdk1.8.0_181/jre/lib/sunrsasign.jar
file:/C:/Program%20Files/Java/jdk1.8.0_181/jre/lib/jsse.jar
file:/C:/Program%20Files/Java/jdk1.8.0_181/jre/lib/jce.jar
file:/C:/Program%20Files/Java/jdk1.8.0_181/jre/lib/charsets.jar
file:/C:/Program%20Files/Java/jdk1.8.0_181/jre/lib/jfr.jar
file:/C:/Program%20Files/Java/jdk1.8.0_181/jre/classes

***扩展类加载器加载的文件有：***
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext
C:\Windows\Sun\Java\lib\ext

***应用类加载器加载的文件有：***
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\charsets.jar
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\deploy.jar
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\access-bridge-64.jar
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\cldrdata.jar
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\dnsns.jar
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\jaccess.jar
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\jfxrt.jar
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\localedata.jar
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\nashorn.jar
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\sunec.jar
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\sunjce_provider.jar
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\sunmscapi.jar
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\sunpkcs11.jar
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\ext\zipfs.jar
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\javaws.jar
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\jce.jar
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\jfr.jar
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\jfxswt.jar
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\jsse.jar
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\management-agent.jar
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\plugin.jar
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\resources.jar
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_181\jre\lib\rt.jar
C:\Users\15141\Desktop\headCount\out\production\headCount
D:\IntelliJ IDEA 2022.2.3\lib\idea_rt.jar

Process finished with exit code 0

二、类加载双亲委派机制

先找父亲加载器加载，不行再由儿子加载器自己加载，其流程如下：

在这里插入图片描述

好处：

沙箱安全机制 —— 比如自己写的 java.lang.String.class 类不会被加载，从而防止核心 API 类库被篡改
避免类重复加载：只由加载一次就行了，发现被加载过，直接返回

三、Tomcat 底层类加载

1. Tomcat类加载用的是双委派机制嘛

Tomcat 打破了双亲委派机制，原因如下：

不同应用程序依赖的 war 包使用了相同名称的类，但是这些类版本不同。如果使用双亲委派机制，只能加载一个，不能把不同版本的都加载进去。

再详细解释：

我们都用过 Tomcat 服务器，一个 Tomcat 服务器上可能同时部署多个应用程序，这多个应用程序可能使用的第三方类库相同，但是版本不同，也就是说存在类名相同，但是内容不同的类。这时，假如我们使用了双亲委派机制，那就只能加载一个进去。很显然，这是不合理的，因此 Tomcat 使用自定义类加载器，而不使用双亲委派机制。

Tomcat 通过自定义类加载器的方式解决上述问题，其示意图如下：

在这里插入图片描述

2. Tomcat自定义类加载器有那些：

CommonLoader：Tomcat 最基本的类加载器，加载路径中的 class 可被 Tomcat 容器本身以及各个 Webapp 访问
CatalinaLoader： Tomcat 容器私有的类加载器，加载路径中的 class 对于 Webapp 不可见
ShareLoader：各个 Webapp 共享的类加载器，加载路径中的 class 对于所有的 Webapp 可见，对 Tomcat 容器不可见
WebappClassLoader：各个 Webapp 私有的类加载器，加载路径中的 class 只对当前的 Webapp 可见，对其他的 Webapp 不可见（实现每个 Web 应用可依赖不同版本的类的关键）

在这里插入图片描述