【原】JVM系列（二）：JVM中类加载器相关知识笔记

IT技术分享社区 2022-10-20 发布于江苏

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今天继续给大家分享JVM相关的知识，欢迎互相沟通交流！

1、什么是类的加载和类的卸载

JVM虚拟机运行的文件是class文件，它是由我们的Java程序编译后产生的文件。

类的加载：JVM虚拟机将指定的class文件读取到内存里，并解释运行该class文件里的Java程序的过程。

类的卸载：将某个class文件的运行时数据从JVM虚拟机中移除的过程。

2、什么是class文件

class文件是一组以8个字节为基本单位的二进制流，

各个数据项目严格按照顺序紧凑地排序在文件之中，

中间没有添加任何分隔符，如果当数据项需要占用8个以上字节位的时候，按照高位在前的方式分割成若干个8个字节存储

数码：class文件的解释运行时数据本质是C++对象，也叫做kclass对象，这些运行时数据在JDK7之前放在永久代（PermGen），JDK8之后放在元空间（Metaspace）。

3、class类的生命周期

加载（Loading）、验证（Verification）、准备（Preparation）、解析（Resolution）、初始化（Initialization）、使用（Using）和卸载（Unloading）

4、类加载器的作用

类的加载指的是将类的.class文件中的二进制数据读入到内存中，将其放在运行时数据区的方法区内，然后在创建一个java.lang.Class对象，用来封装类在方法区内的数据结构。

5、类加载器的种类

5.1、Bootstrap ClassLoader （启动类加载器）

启动类加载器负责加载$JAVA_HOME中jre/lib/rt.jar里面所有的class，由c++实现，不是classLoader子类

5.2、ExtensionClassLoader（扩展类加载器）

扩展类加载器由sun.misc.Launcher $ExtClassLoader实现，负责加载JRE的扩展目录，lib/ext或者由java.ext.dirs系统属性指定的目录中的JAR包的类。由Java语言实现，父类加载器为null。

5.3、App ClassLoader（应用类加载器）

由sun.misc.Launcher $App-ClassLoader实现负，记载classpath中指定的jar包以及目录中class，程序员一般会直接使用这个类加载器，如果程序员没有定义自己的类加载器，就作为应用程序的默认加载器。

5.4、User ClassLoader（自定义类加载器）

大家开发的时候其实绝大多数都是使用应用类加载器，针对一些应用类加载器不能满足的情况下，可以考虑使用自定义类加载器，来满足实际开发的业务要求。

自定义类加载器场景：

Tomcat：每个WebApp有自己的ClassLoader,加载每个WebApp的ClassPath路径上的类，一旦遇到Tomcat自带的Jar包就委托给CommonClassLoader进行加载。

一些核心机密类库，可以会把字节码加密，这样加载类的时候就必须对字节码进行解密，可以通过findClass读取URL中的字节码，然后加密，最后把字节数组交给defineClass()加载。

5.5、示例

public static void main(String[] args) {
    Test test=new Test();
    System.out.println(test.getClass().getClassLoader()); 
    // 输出结果：sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
    System.out.println(test.getClass().getClassLoader().getParent()); 
    //输出结果：sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@10f87f48
    System.out.println(test.getClass().getClassLoader().getParent().getParent());
    //输出结果：null ，因为启动类加载器是 C/C++ 语言写的，所以输出为 null
    System.out.println();
}