深入研究Java類(lèi)加載機(jī)制 ? 類(lèi)加載是Java程序運(yùn)行的第一步，研究類(lèi)的加載有助于了解JVM執(zhí)行過(guò)程，并指導(dǎo)開(kāi)發(fā)者采取更有效的措施配合程序執(zhí)行。 研究類(lèi)加載機(jī)制的第二個(gè)目的是讓程序能動(dòng)態(tài)的控制類(lèi)加載，比如熱部署等，提高程序的靈活性和適應(yīng)性。 ? 一、簡(jiǎn)單過(guò)程 ? Java程序運(yùn)行的場(chǎng)所是內(nèi)存，當(dāng)在命令行下執(zhí)行： java HelloWorld 命令的時(shí)候，JVM會(huì)將HelloWorld.class加載到內(nèi)存中，并形成一個(gè)Class的對(duì)象HelloWorld.class。 其中的過(guò)程就是類(lèi)加載過(guò)程： 1、尋找jre目錄，尋找jvm.dll，并初始化JVM； 2、產(chǎn)生一個(gè)Bootstrap Loader（啟動(dòng)類(lèi)加載器）； 3、Bootstrap Loader自動(dòng)加載Extended Loader（標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展類(lèi)加載器），并將其父Loader設(shè)為Bootstrap Loader。 4、Bootstrap Loader自動(dòng)加載AppClass Loader（系統(tǒng)類(lèi)加載器），并將其父Loader設(shè)為Extended Loader。 5、最后由AppClass Loader加載HelloWorld類(lèi)。 ? 以上就是類(lèi)加載的最一般的過(guò)程。 ? 二、類(lèi)加載器各自搜索的目錄 ? 為了弄清楚這個(gè)問(wèn)題，首先還要看看System類(lèi)的API doc文檔。 ? ?

鍵	相關(guān)值的描述
java.version	Java 運(yùn)行時(shí)環(huán)境版本
java.vendor	Java 運(yùn)行時(shí)環(huán)境供應(yīng)商
java.vendor.url	Java 供應(yīng)商的 URL
java.home	Java 安裝目錄
java.vm.specification.version	Java 虛擬機(jī)規(guī)范版本
java.vm.specification.vendor	Java 虛擬機(jī)規(guī)范供應(yīng)商
java.vm.specification.name	Java 虛擬機(jī)規(guī)范名稱(chēng)
java.vm.version	Java 虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)版本
java.vm.vendor	Java 虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)供應(yīng)商
java.vm.name	Java 虛擬機(jī)實(shí)現(xiàn)名稱(chēng)
java.specification.version	Java 運(yùn)行時(shí)環(huán)境規(guī)范版本
java.specification.vendor	Java 運(yùn)行時(shí)環(huán)境規(guī)范供應(yīng)商
java.specification.name	Java 運(yùn)行時(shí)環(huán)境規(guī)范名稱(chēng)
java.class.version	Java 類(lèi)格式版本號(hào)
java.class.path	Java 類(lèi)路徑
java.library.path	加載庫(kù)時(shí)搜索的路徑列表
java.io.tmpdir	默認(rèn)的臨時(shí)文件路徑
java.compiler	要使用的 JIT 編譯器的名稱(chēng)
java.ext.dirs	一個(gè)或多個(gè)擴(kuò)展目錄的路徑
os.name	操作系統(tǒng)的名稱(chēng)
os.arch	操作系統(tǒng)的架構(gòu)
os.version	操作系統(tǒng)的版本
file.separator	文件分隔符（在 UNIX 系統(tǒng)中是“/”）
path.separator	路徑分隔符（在 UNIX 系統(tǒng)中是“:”）
line.separator	行分隔符（在 UNIX 系統(tǒng)中是“/n”）
user.name	用戶的賬戶名稱(chēng)
user.home	用戶的主目錄
user.dir	用戶的當(dāng)前工作目錄

? 可惜這個(gè)幫助文檔并不全，直接用程序打印出來(lái)如下： ????????????????for?(Map.Entry<Object, Object> entry : System.getProperties().entrySet()) {?
????????????????????????System.out.println(entry.getKey()+"\t"+entry.getValue());?
????????????????} ?

java.runtime.name	Java(TM) SE Runtime Environment
sun.boot.library.path	Q:\jdk6\jre\bin
java.vm.version	14.0-b16
java.vm.vendor	Sun Microsystems Inc.
java.vendor.url	http://java.sun.com/
path.separator	;
idea.launcher.port	7532
java.vm.name	Java HotSpot(TM) Client VM
file.encoding.pkg	sun.io
sun.java.launcher	SUN_STANDARD
user.country	CN
sun.os.patch.level	Service Pack 3
java.vm.specification.name	Java Virtual Machine Specification
user.dir	E:\projects\testScanner
java.runtime.version	1.6.0_14-b08
java.awt.graphicsenv	sun.awt.Win32GraphicsEnvironment
java.endorsed.dirs	Q:\jdk6\jre\lib\endorsed
os.arch	x86
java.io.tmpdir	C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\
line.separator
java.vm.specification.vendor	Sun Microsystems Inc.
user.variant
os.name	Windows XP
sun.jnu.encoding	GBK
java.library.path	Q:\jdk6\bin;.;C:\WINDOWS\Sun\Java\bin;C:\WINDOWS\system32;C:\WINDOWS;Q:\jdk6\bin;Q:\JavaFX\javafx-sdk1.2\bin;Q:\JavaFX\javafx-sdk1.2\emulator\bin;C:\WINDOWS\system32;C:\WINDOWS;C:\WINDOWS\System32\Wbem;C:\MySQL Server 5.1\bin;C:\Program Files\StormII\Codec;C:\Program Files\StormII
java.specification.name	Java Platform API Specification
java.class.version	50
sun.management.compiler	HotSpot Client Compiler
os.version	5.1
user.home	d:\我的文檔
user.timezone
java.awt.printerjob	sun.awt.windows.WPrinterJob
idea.launcher.bin.path	C:\IDEA8\bin
file.encoding	UTF-8
java.specification.version	1.6
java.class.path	Q:\jdk6\jre\lib\alt-rt.jar;Q:\jdk6\jre\lib\charsets.jar;Q:\jdk6\jre\lib\deploy.jar;Q:\jdk6\jre\lib\javaws.jar;Q:\jdk6\jre\lib\jce.jar;Q:\jdk6\jre\lib\jsse.jar;Q:\jdk6\jre\lib\management-agent.jar;Q:\jdk6\jre\lib\plugin.jar;Q:\jdk6\jre\lib\resources.jar;Q:\jdk6\jre\lib\rt.jar;Q:\jdk6\jre\lib\ext\dnsns.jar;Q:\jdk6\jre\lib\ext\localedata.jar;Q:\jdk6\jre\lib\ext\sunjce_provider.jar;Q:\jdk6\jre\lib\ext\sunmscapi.jar;Q:\jdk6\jre\lib\ext\sunpkcs11.jar;E:\projects\testScanner\out\production\testScanner;C:\IDEA8\lib\idea_rt.jar
user.name	Administrator
java.vm.specification.version	1
java.home	Q:\jdk6\jre
sun.arch.data.model	32
user.language	zh
java.specification.vendor	Sun Microsystems Inc.
awt.toolkit	sun.awt.windows.WToolkit
java.vm.info	mixed mode, sharing
java.version	1.6.0_14
java.ext.dirs	Q:\jdk6\jre\lib\ext;C:\WINDOWS\Sun\Java\lib\ext
sun.boot.class.path	Q:\jdk6\jre\lib\resources.jar;Q:\jdk6\jre\lib\rt.jar;Q:\jdk6\jre\lib\sunrsasign.jar;Q:\jdk6\jre\lib\jsse.jar;Q:\jdk6\jre\lib\jce.jar;Q:\jdk6\jre\lib\charsets.jar;Q:\jdk6\jre\classes
java.vendor	Sun Microsystems Inc.
file.separator	\
java.vendor.url.bug	http://java.sun.com/cgi-bin/bugreport.cgi
sun.io.unicode.encoding	UnicodeLittle
sun.cpu.endian	little
sun.desktop	windows
sun.cpu.isalist

? 1、Bootstrap Loader（啟動(dòng)類(lèi)加載器）：加載System.getProperty("sun.boot.class.path")所指定的路徑或jar。
2、Extended Loader（標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展類(lèi)加載器ExtClassLoader）：加載System.getProperty("java.ext.dirs")所指定的路徑或jar。在使用Java運(yùn)行程序時(shí)，也可以指定其搜索路徑，例如：java -Djava.ext.dirs=d:\projects\testproj\classes HelloWorld ? 3、AppClass Loader（系統(tǒng)類(lèi)加載器AppClassLoader）：加載System.getProperty("java.class.path")所指定的路徑或jar。在使用Java運(yùn)行程序時(shí)，也可以加上-cp來(lái)覆蓋原有的Classpath設(shè)置，例如： java -cp ./lavasoft/classes HelloWorld ? ExtClassLoader和AppClassLoader在JVM啟動(dòng)后，會(huì)在JVM中保存一份，并且在程序運(yùn)行中無(wú)法改變其搜索路徑。如果想在運(yùn)行時(shí)從其他搜索路徑加載類(lèi)，就要產(chǎn)生新的類(lèi)加載器。 ? 三、類(lèi)加載器的特點(diǎn) ? 1、運(yùn)行一個(gè)程序時(shí)，總是由AppClass Loader（系統(tǒng)類(lèi)加載器）開(kāi)始加載指定的類(lèi)。 2、在加載類(lèi)時(shí)，每個(gè)類(lèi)加載器會(huì)將加載任務(wù)上交給其父，如果其父找不到，再由自己去加載。
3、Bootstrap Loader（啟動(dòng)類(lèi)加載器）是最頂級(jí)的類(lèi)加載器了，其父加載器為null. ? 四、類(lèi)加載器的獲取 ? 很容易，看下面例子 public?class?HelloWorld {?
????????public?static?void?main(String[] args) {?
????????????????HelloWorld hello =?new?HelloWorld();?
????????????????Class c = hello.getClass();?
????????????????ClassLoader loader = c.getClassLoader();?
????????????????System.out.println(loader);?
????????????????System.out.println(loader.getParent());?
????????????????System.out.println(loader.getParent().getParent());?
????????}?
} ? 打印結(jié)果： sun.misc.Launcher$AppClassLoader@19821f?
sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@addbf1?
null?

Process finished with exit code 0 ? 從上面的結(jié)果可以看出，并沒(méi)有獲取到ExtClassLoader的父Loader，原因是Bootstrap Loader（啟動(dòng)類(lèi)加載器）是用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的，找不到一個(gè)確定的返回父Loader的方式，于是就返回null。 ? 五、類(lèi)的加載 ? 類(lèi)加載有三種方式： 1、命令行啟動(dòng)應(yīng)用時(shí)候由JVM初始化加載 2、通過(guò)Class.forName()方法動(dòng)態(tài)加載 3、通過(guò)ClassLoader.loadClass()方法動(dòng)態(tài)加載 ? 三種方式區(qū)別比較大，看個(gè)例子就明白了： public?class?HelloWorld {?
????????public?static?void?main(String[] args)?throws?ClassNotFoundException {?
????????????????ClassLoader loader = HelloWorld.class.getClassLoader();?
????????????????System.out.println(loader);?
????????????????//使用ClassLoader.loadClass()來(lái)加載類(lèi)，不會(huì)執(zhí)行初始化塊?
????????????????loader.loadClass("Test2");?
????????????????//使用Class.forName()來(lái)加載類(lèi)，默認(rèn)會(huì)執(zhí)行初始化塊?
//????????????????Class.forName("Test2");?
????????????????//使用Class.forName()來(lái)加載類(lèi)，并指定ClassLoader，初始化時(shí)不執(zhí)行靜態(tài)塊?
//????????????????Class.forName("Test2", false, loader);?
????????}?
} ? public?class?Test2 {?
????????static?{?
????????????????System.out.println("靜態(tài)初始化塊執(zhí)行了！");?
????????}?
} ? 分別切換加載方式，會(huì)有不同的輸出結(jié)果。 ? 六、自定義ClassLoader ? 為了說(shuō)明問(wèn)題，先看例子： package?test;?

import?java.net.MalformedURLException;?
import?java.net.URL;?
import?java.net.URLClassLoader;?

/**?
* 自定義ClassLoader?
*?
* @author leizhimin 2009-7-29 22:05:48?
*/?
public?class?MyClassLoader {?
????????public?static?void?main(String[] args)?throws?MalformedURLException, ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException {?
????????????????URL url =?new?URL("file:/E:\\projects\\testScanner\\out\\production\\testScanner");?
????????????????ClassLoader myloader =?new?URLClassLoader(new?URL[]{url});?
????????????????Class c = myloader.loadClass("test.Test3");?
????????????????System.out.println("----------");?
????????????????Test3 t3 = (Test3) c.newInstance();?
????????}?
} ? public?class?Test3 {?
????????static?{?
????????????????System.out.println("Test3的靜態(tài)初始化塊執(zhí)行了！");?
????????}?
} ? 運(yùn)行后： ----------?
Test3的靜態(tài)初始化塊執(zhí)行了！?

Process finished with exit code 0 ? 可以看出自定義了ClassLoader myloader = new URLClassLoader(new URL[]{url});已經(jīng)成功將類(lèi)Test3加載到內(nèi)存了，并通過(guò)默認(rèn)構(gòu)造方法構(gòu)造了對(duì)象Test3 t3 = (Test3) c.newInstance(); ? 有關(guān)ClassLoader還有很重要一點(diǎn)： 同一個(gè)ClassLoader加載的類(lèi)文件，只有一個(gè)Class實(shí)例。但是，如果同一個(gè)類(lèi)文件被不同的ClassLoader載入，則會(huì)有兩份不同的ClassLoader實(shí)例（前提是著兩個(gè)類(lèi)加載器不能用相同的父類(lèi)加載器）。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的深入研究Java类加载机制的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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