在理解ClassLoader之前，我們先回顧下Java的一些相關知識。

基礎

1. Java的主要特性

• 平臺無關性
• 面向對象
• GC（Java的垃圾回收機制）
• 類庫
• 語言特性
• 異常處理

2. 為什么JVM直接將 源碼解析成機器碼去執行

• 準備工作：每次執行都需要各種檢查
• 兼容性：也可以將別的語言解析成字節碼

Compile Once,Run Anywhere如何實現

? java源碼首先被編譯成字節碼，再由不同平臺的JVM進行解析，Java語言在不同的平臺上運行時不需要進行重新編譯，Java虛擬機在執行字節碼的時候，把字節碼 轉換成具體平臺上的機器指令。

3. JVM如何加載.class文件

• Class Loader：依據特定格式，加載class文件到內存
• Execution Engine：對命令 進行 解析
• Native Interface：融合不同開發語言的原生庫為 Java所用
• Runtime Data Area：JVM內存空間結構模型

4. 反射

? Java反射機制是在運行狀態中，對于任意一個類，都能夠知道這個類的所有屬性和方法；對于任意 一個對象，都能夠調用它的任意方法和屬性；這種動態獲取信息以及動態調用對象方法的功能稱為 Java語言的反射機制。

5. 類從編譯到執行的過程

• 編譯器將Xxx.java源文件編譯為Xxx.class字節碼文件
• ClassLoader 將字節碼轉換為JVM中的Class<Xxx>對象
• JVM利用Class<Xxx>對象實例化為Xxx對象

談談ClassLoader

? ClassLoader 在 Java 中有著非常重要的作用，它主要工作在 Class 裝載的加載階段，其主要作用是從系統外部獲得 Class 二進制數據流。它是 Java 的核心組件，所有的 Class 都是由 ClassLoader 進行加載的，ClassLoader 負責通過將 Class 文件里的二進制數據流裝載進系統，然后交給 Java 虛擬機進行連接、初始化等操作。

1. ClassLoader的種類

• BootStrapClassLoader：C++ 編寫，加載核心庫 java.*
• ExcClassLoader：Java 編寫，加載擴展庫 javax.*
• AppClassLoader：Java 編寫，加載程序所在目錄
• 自定義 ClassLoader：Java 編寫，定制化加載

2. 自定義 ClassLoader 的實現

關鍵函數：

protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {throw new ClassNotFoundException(name); }protected final Class<?> defineClass(byte[] b, int off, int len) throws ClassFormatError {return defineClass(null, b, off, len, null); }

3. 類的加載方式

• 隱式加載：new
• 顯示加載：loadClass，forName等

4. loadClass和forName的區別

類的裝載過程

5. loadClass和forName的區別

• Class.forName得到的class是已經初始化完成的
• Classloader.loadClass得到的class是還沒有鏈接的

6. 談談類加載器的雙親委派機制

不同類的加載方式和加載路徑不同，為了實現分工，各自實現各自的功能，使得邏輯更加的明確，才有這么多共存的ClassLoader，加載類會根據各自的區域各司其職，而雙親委派機制會使這些加載器相互協調，形成一個整體。

雙親委派機制的原理圖：

loadClass源碼解析：

protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException {synchronized (getClassLoadingLock(name)) {// 首先，檢測該類是否已被加載Class<?> c = findLoadedClass(name);if (c == null) {long t0 = System.nanoTime();try {// 檢查上層是否已被加載if (parent != null) {c = parent.loadClass(name, false);} else {c = findBootstrapClassOrNull(name); }} catch (ClassNotFoundException e) {// 如果未發現類，則拋出異常}if (c == null) {// 如果仍未找到，則委托findClass方法去尋找long t1 = System.nanoTime();// 自定義的findClass方法c = findClass(name);sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();}}if (resolve) {resolveClass(c);}return c;} }

為什么要使用雙親委派機制去加載類？

為了避免多份同樣字節碼的加載。（通過逐層檢查可以避免多份由各自加載的相同 class文件 ）

《新程序員》：云原生和全面數字化實踐50位技術專家共同創作，文字、視頻、音頻交互閱讀

總結

以上是生活随笔為你收集整理的浅析Java内存模型--ClassLoader的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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