玩命学JVM（二）—类加载机制

Java程序运行图：

上一篇玩命学JVM（一）—认识JVM和字节码文件我们简单认识了 JVM 和字节码文件。那JVM是如何使用字节码文件的呢？从上图清晰地可以看到，JVM 通过类加载器完成了这一过程。

以下是类加载机制的知识框架：

接下来我们对思维导图中重难点部分做补充。

1. 是什么？

类的加载就是将 .class 文件的二进制数据读入到内存中，将其放在 JVM 的运行时数据区的方法区内。然后在堆区内创建一个 java.lang.Class 对象，用于封装类在方法区内的数据结构。

5. 双亲委派模型

双亲委派模型图如下：

对于“双亲委派模型”，首先需要纠正一点，“双亲”并不是说它有“两个亲”。实际上行“双亲委派模型”和“双”毫无关系，只和“亲”有关系。
其实“双亲”是翻译的一个错误，原文出处是“parent”，被翻译成了“双亲”，在计算机领域更常见的说法是“父节点”。所以如果将“双亲委派模型”改为“父委派模型”，应该更好理解。

结合实际的类加载器来说，就是：

每个类加载器都会向上找自己父类加载器尝试完成类加载；

父加载器加载失败会向下找加载器尝试加载。
如图：

接下来我们从源码上来分析下 双亲委派模型
除Bootstrap ClassLoader外，其它的类加载器都是ClassLoader的子类。加载类的方法为loadClass，查看源码可发现，loadClass在ClassLoader中有具体的实现，且在各个子类中都没有被覆盖。

先介绍三个重要的函数，对后续的源码阅读有帮助：
loadClass：调用父类加载器的loadClass，加载失败则调用自己的findClass方法。
findClass：根据名称读取文件存入字节数组。
defineClass：把一个字节数组转为Class对象。

protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException { synchronized (getClassLoadingLock(name)) { // First, check if the class has already been loaded // 在JVM中查看类是否已经被加载 Class<?> c = findLoadedClass(name); if (c == null) { long t0 = System.nanoTime(); try { if (parent != null) { // 调用父类加载器的 loadClass方法，parent是该类加载器的父类，parent的值可能为 Application ClassLoader、Extension ClassLoader，当想要继续往上找 Extension ClassLoader时，由于Bootstrap ClassLoader是C/C++实现的，所以在java中是Null c = parent.loadClass(name, false); } else { // 寻找 Bootstrap ClassLoader 加载 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(); // 父加载器开始尝试加载.class文件，加载成功就返回一个java.lang.Class，加载不成功就抛出一个ClassNotFoundException，给子加载器去加载 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) { // 如果要解析这个.class文件的话，就解析一下，解析的作用主要就是将符号引用替换为直接引用的过程 resolveClass(c); } return c; } }

所谓的双亲委派模型，就是利用了loadClass只在父类中实现了这一点。

自定义类加载器

自定义类加载主要有两种方式：

遵守双亲委派模型：继承ClassLoader，重写findClass()方法。

破坏双亲委派模型：继承ClassLoader,重写loadClass()方法。 通常我们推荐采用第一种方法自定义类加载器，最大程度上的遵守双亲委派模型。

我们看一下实现步骤
（1）创建一个类继承ClassLoader抽象类
（2）重写findClass()方法
（3）在findClass()方法中调用defineClass()

第一步，自定义一个实体类Person.java，我把它编译后的Person.class放在D盘根目录下：

package com.xrq.classloader; public class Person { private String name; public Person() { } public Person(String name) { this.name = name; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public String toString() { return "I am a person, my name is " + name; } }