超詳細java中大發彩_票平臺搭建的ClassLoader詳解

阿新 • • 發佈：2018-07-23

his sco string 配置環境變量 javac 選項 handle getc java開發

ClassLoader翻譯過來就是類加載器，普通的java開發者其實用到的不多，但對於某些框架開發者來說卻非常常見。理解ClassLoader的加載機制，也有利於我們編寫出更高效的代碼。ClassLoader的具體作用就是將class文件加載到jvm虛擬機中去，程序就可以正確運行了。但是，jvm啟動的時候，並不會一次性加載所有的class文件，而是根據需要去動態加載。想想也是的，一次性加載那麽多jar包那麽多class，那內存不崩潰。本文的目的也是學習ClassLoader這種加載機制。

大發彩_票平臺搭建
地址一：【hubawl.com】狐霸源碼論壇
地址二：【bbscherry.com】

備註：本文篇幅比較長，但內容簡單，大家不要恐慌，安靜地耐心翻閱就是

Class文件的認識

我們都知道在Java中程序是運行在虛擬機中，我們平常用文本編輯器或者是IDE編寫的程序都是.java格式的文件，這是最基礎的源碼，但這類文件是不能直接運行的。如我們編寫一個簡單的程序HelloWorld.java

public class HelloWorld{

public static void main(String[] args){
    System.out.println("Hello world!");
}

}
如圖：
這裏寫圖片描述
然後，我們需要在命令行中進行java文件的編譯

javac HelloWorld.java
這裏寫圖片描述
可以看到目錄下生成了.class文件

我們再從命令行中執行命令：

java HelloWorld
這裏寫圖片描述

上面是基本代碼示例，是所有入門JAVA語言時都學過的東西，這裏重新拿出來是想讓大家將焦點回到class文件上，class文件是字節碼格式文件，java虛擬機並不能直接識別我們平常編寫的.java源文件，所以需要javac這個命令轉換成.class文件。另外，如果用C或者PYTHON編寫的程序正確轉換成.class文件後，java虛擬機也是可以識別運行的。更多信息大家可以參考這篇。

了解了.class文件後，我們再來思考下，我們平常在Eclipse中編寫的java程序是如何運行的，也就是我們自己編寫的各種類是如何被加載到jvm(java虛擬機)中去的。

你還記得java環境變量嗎？

初學java的時候，最害怕的就是下載JDK後要配置環境變量了，關鍵是當時不理解，所以戰戰兢兢地照著書籍上或者是網絡上的介紹進行操作。然後下次再弄的時候，又忘記了而且是必忘。當時，心裏的想法很氣憤的，想著是–這東西一點也不人性化，為什麽非要自己配置環境變量呢？太不照顧菜鳥和新手了，很多菜鳥就是因為卡在環境變量的配置上，遭受了太多的挫敗感。

因為我是在Windows下編程的，所以只講Window平臺上的環境變量，主要有3個：JAVA_HOME、PATH、CLASSPATH。

JAVA_HOME

指的是你JDK安裝的位置，一般默認安裝在C盤，如

C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_91
PATH

將程序路徑包含在PATH當中後，在命令行窗口就可以直接鍵入它的名字了，而不再需要鍵入它的全路徑,比如上面代碼中我用的到javac和java兩個命令。
一般的

PATH=%JAVA_HOME%\bin;%JAVA_HOME%\jre\bin;%PATH%;
也就是在原來的PATH路徑上添加JDK目錄下的bin目錄和jre目錄的bin.

CLASSPATH

CLASSPATH=.;%JAVA_HOME%\lib;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar
一看就是指向jar包路徑。
需要註意的是前面的.;，.代表當前目錄。

環境變量的設置與查看

設置可以右擊我的電腦，然後點擊屬性，再點擊高級，然後點擊環境變量，具體不明白的自行查閱文檔。

查看的話可以打開命令行窗口

echo %JAVA_HOME%

echo %PATH%

echo %CLASSPATH%
好了，扯遠了，知道了環境變量，特別是CLASSPATH時，我們進入今天的主題Classloader.

JAVA類加載流程

Java語言系統自帶有三個類加載器:

Bootstrap ClassLoader 最頂層的加載類，主要加載核心類庫，%JRE_HOME%\lib下的rt.jar、resources.jar、charsets.jar和class等。另外需要註意的是可以通過啟動jvm時指定-Xbootclasspath和路徑來改變Bootstrap ClassLoader的加載目錄。比如java -Xbootclasspath/a:path被指定的文件追加到默認的bootstrap路徑中。我們可以打開我的電腦，在上面的目錄下查看，看看這些jar包是不是存在於這個目錄。
Extention ClassLoader 擴展的類加載器，加載目錄%JRE_HOME%\lib\ext目錄下的jar包和class文件。還可以加載-D java.ext.dirs選項指定的目錄。
Appclass Loader也稱為SystemAppClass 加載當前應用的classpath的所有類。

我們上面簡單介紹了3個ClassLoader。說明了它們加載的路徑。並且還提到了-Xbootclasspath和-D java.ext.dirs這兩個虛擬機參數選項。

加載順序？

我們看到了系統的3個類加載器，但我們可能不知道具體哪個先行呢？
我可以先告訴你答案

Bootstrap CLassloder
Extention ClassLoader
AppClassLoader

為了更好的理解，我們可以查看源碼。
看sun.misc.Launcher,它是一個java虛擬機的入口應用。

public class Launcher {
private static Launcher launcher = new Launcher();
private static String bootClassPath =
System.getProperty("sun.boot.class.path");

public static Launcher getLauncher() {
    return launcher;
}

private ClassLoader loader;

public Launcher() {
    // Create the extension class loader
    ClassLoader extcl;
    try {
        extcl = ExtClassLoader.getExtClassLoader();
    } catch (IOException e) {
        throw new InternalError(
            "Could not create extension class loader", e);
    }

    // Now create the class loader to use to launch the application
    try {
        loader = AppClassLoader.getAppClassLoader(extcl);
    } catch (IOException e) {
        throw new InternalError(
            "Could not create application class loader", e);
    }

    //設置AppClassLoader為線程上下文類加載器，這個文章後面部分講解
    Thread.currentThread().setContextClassLoader(loader);
}

/*
 * Returns the class loader used to launch the main application.
 */
public ClassLoader getClassLoader() {
    return loader;
}
/*
 * The class loader used for loading installed extensions.
 */
static class ExtClassLoader extends URLClassLoader {}

/**

The class loader used for loading from java.class.path.
runs in a restricted security context.
*/
static class AppClassLoader extends URLClassLoader {}
源碼有精簡，我們可以得到相關的信息。
1. Launcher初始化了ExtClassLoader和AppClassLoader。
2. Launcher中並沒有看見BootstrapClassLoader，但通過System.getProperty("sun.boot.class.path")得到了字符串bootClassPath,這個應該就是BootstrapClassLoader加載的jar包路徑。

我們可以先代碼測試一下sun.boot.class.path是什麽內容。

System.out.println(System.getProperty("sun.boot.class.path"));
得到的結果是：

C:\Program Files\Java\jre1.8.0_91\lib\resources.jar;
C:\Program Files\Java\jre1.8.0_91\lib\rt.jar;
C:\Program Files\Java\jre1.8.0_91\lib\sunrsasign.jar;
C:\Program Files\Java\jre1.8.0_91\lib\jsse.jar;
C:\Program Files\Java\jre1.8.0_91\lib\jce.jar;
C:\Program Files\Java\jre1.8.0_91\lib\charsets.jar;
C:\Program Files\Java\jre1.8.0_91\lib\jfr.jar;
C:\Program Files\Java\jre1.8.0_91\classes
可以看到，這些全是JRE目錄下的jar包或者是class文件。

ExtClassLoader源碼

如果你有足夠的好奇心，你應該會對它的源碼感興趣

The class loader used for loading installed extensions.
*/
static class ExtClassLoader extends URLClassLoader {

static {
    ClassLoader.registerAsParallelCapable();
}

/**
 * create an ExtClassLoader. The ExtClassLoader is created
 * within a context that limits which files it can read
 */
public static ExtClassLoader getExtClassLoader() throws IOException
{
    final File[] dirs = getExtDirs();

    try {
        // Prior implementations of this doPrivileged() block supplied
        // aa synthesized ACC via a call to the private method
        // ExtClassLoader.getContext().

        return AccessController.doPrivileged(
            new PrivilegedExceptionAction<ExtClassLoader>() {
                public ExtClassLoader run() throws IOException {
                    int len = dirs.length;
                    for (int i = 0; i < len; i++) {
                        MetaIndex.registerDirectory(dirs[i]);
                    }
                    return new ExtClassLoader(dirs);
                }
            });
    } catch (java.security.PrivilegedActionException e) {
        throw (IOException) e.getException();
    }
}

private static File[] getExtDirs() {
    String s = System.getProperty("java.ext.dirs");
    File[] dirs;
    if (s != null) {
        StringTokenizer st =
            new StringTokenizer(s, File.pathSeparator);
        int count = st.countTokens();
        dirs = new File[count];
        for (int i = 0; i < count; i++) {
            dirs[i] = new File(st.nextToken());
        }
    } else {
        dirs = new File[0];
    }
    return dirs;
}

......
}
我們先前的內容有說過，可以指定-D java.ext.dirs參數來添加和改變ExtClassLoader的加載路徑。這裏我們通過可以編寫測試代碼。

System.out.println(System.getProperty("java.ext.dirs"));
結果如下：

C:\Program Files\Java\jre1.8.0_91\lib\ext;C:\Windows\Sun\Java\lib\ext
AppClassLoader源碼

/**

The class loader used for loading from java.class.path.

runs in a restricted security context.
*/
static class AppClassLoader extends URLClassLoader {

public static ClassLoader getAppClassLoader(final ClassLoader extcl)
    throws IOException
{
    final String s = System.getProperty("java.class.path");
    final File[] path = (s == null) ? new File[0] : getClassPath(s);

    return AccessController.doPrivileged(
        new PrivilegedAction<AppClassLoader>() {
            public AppClassLoader run() {
            URL[] urls =
                (s == null) ? new URL[0] : pathToURLs(path);
            return new AppClassLoader(urls, extcl);
        }
    });
}

......

}
可以看到AppClassLoader加載的就是java.class.path下的路徑。我們同樣打印它的值。

System.out.println(System.getProperty("java.class.path"));
結果：

D:\workspace\ClassLoaderDemo\bin
這個路徑其實就是當前java工程目錄bin，裏面存放的是編譯生成的class文件。

好了，自此我們已經知道了BootstrapClassLoader、ExtClassLoader、AppClassLoader實際是查閱相應的環境屬性sun.boot.class.path、java.ext.dirs和java.class.path來加載資源文件的。

接下來我們探討它們的加載順序，我們先用Eclipse建立一個java工程。
這裏寫圖片描述
然後創建一個Test.java文件。

public class Test{}
然後，編寫一個ClassLoaderTest.java文件。

public class ClassLoaderTest {

public static void main(String[] args) {
    // TODO Auto-generated method stub

    ClassLoader cl = Test.class.getClassLoader();

    System.out.println("ClassLoader is:"+cl.toString());

}

}
我們獲取到了Test.class文件的類加載器，然後打印出來。結果是：

ClassLoader is:sun.misc.Launcher$AppClassLoader@73d16e93
也就是說明Test.class文件是由AppClassLoader加載的。

這個Test類是我們自己編寫的，那麽int.class或者是String.class的加載是由誰完成的呢？
我們可以在代碼中嘗試

public class ClassLoaderTest {

public static void main(String[] args) {
    // TODO Auto-generated method stub

    ClassLoader cl = Test.class.getClassLoader();

    System.out.println("ClassLoader is:"+cl.toString());

    cl = int.class.getClassLoader();

    System.out.println("ClassLoader is:"+cl.toString());

}

}
運行一下，卻報錯了

ClassLoader is:sun.misc.Launcher$AppClassLoader@73d16e93
Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
at ClassLoaderTest.main(ClassLoaderTest.java:15)
提示的是空指針，意思是int.class這類基礎類沒有類加載器加載？

當然不是！
int.class是由Bootstrap ClassLoader加載的。要想弄明白這些，我們首先得知道一個前提。

每個類加載器都有一個父加載器

每個類加載器都有一個父加載器，比如加載Test.class是由AppClassLoader完成，那麽AppClassLoader也有一個父加載器，怎麽樣獲取呢？很簡單，通過getParent方法。比如代碼可以這樣編寫：

ClassLoader cl = Test.class.getClassLoader();

System.out.println("ClassLoader is:"+cl.toString());
System.out.println("ClassLoader\‘s parent is:"+cl.getParent().toString());
運行結果如下：

ClassLoader is:sun.misc.Launcher$AppClassLoader@73d16e93
ClassLoader‘s parent is:sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@15db9742
這個說明，AppClassLoader的父加載器是ExtClassLoader。那麽ExtClassLoader的父加載器又是誰呢？

System.out.println("ClassLoader is:"+cl.toString());
System.out.println("ClassLoader\‘s parent is:"+cl.getParent().toString());
System.out.println("ClassLoader\‘s grand father is:"+cl.getParent().getParent().toString());
運行如果：

ClassLoader is:sun.misc.Launcher$AppClassLoader@73d16e93
Exception in thread "main" ClassLoader‘s parent is:sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@15db9742
java.lang.NullPointerException
at ClassLoaderTest.main(ClassLoaderTest.java:13)
又是一個空指針異常，這表明ExtClassLoader也沒有父加載器。那麽，為什麽標題又是每一個加載器都有一個父加載器呢？這不矛盾嗎？為了解釋這一點，我們還需要看下面的一個基礎前提。

父加載器不是父類

我們先前已經粘貼了ExtClassLoader和AppClassLoader的代碼。

static class ExtClassLoader extends URLClassLoader {}
static class AppClassLoader extends URLClassLoader {}
可以看見ExtClassLoader和AppClassLoader同樣繼承自URLClassLoader，但上面一小節代碼中，為什麽調用AppClassLoader的getParent()代碼會得到ExtClassLoader的實例呢？先從URLClassLoader說起，這個類又是什麽？
先上一張類的繼承關系圖
這裏寫圖片描述

URLClassLoader的源碼中並沒有找到getParent()方法。這個方法在ClassLoader.java中。

public abstract class ClassLoader {

// The parent class loader for delegation
// Note: VM hardcoded the offset of this field, thus all new fields
// must be added after it.
private final ClassLoader parent;
// The class loader for the system
// @GuardedBy("ClassLoader.class")
private static ClassLoader scl;

private ClassLoader(Void unused, ClassLoader parent) {
this.parent = parent;
...
}
protected ClassLoader(ClassLoader parent) {
this(checkCreateClassLoader(), parent);
}
protected ClassLoader() {
this(checkCreateClassLoader(), getSystemClassLoader());
}
public final ClassLoader getParent() {
if (parent == null)
return null;
return parent;
}
public static ClassLoader getSystemClassLoader() {
initSystemClassLoader();
if (scl == null) {
return null;
}
return scl;
}

private static synchronized void initSystemClassLoader() {
if (!sclSet) {
if (scl != null)
throw new IllegalStateException("recursive invocation");
sun.misc.Launcher l = sun.misc.Launcher.getLauncher();
if (l != null) {
Throwable oops = null;
//通過Launcher獲取ClassLoader
scl = l.getClassLoader();
try {
scl = AccessController.doPrivileged(
new SystemClassLoaderAction(scl));
} catch (PrivilegedActionException pae) {
oops = pae.getCause();
if (oops instanceof InvocationTargetException) {
oops = oops.getCause();
}
}
if (oops != null) {
if (oops instanceof Error) {
throw (Error) oops;
} else {
// wrap the exception
throw new Error(oops);
}
}
}
sclSet = true;
}
}
}
我們可以看到getParent()實際上返回的就是一個ClassLoader對象parent，parent的賦值是在ClassLoader對象的構造方法中，它有兩個情況：

由外部類創建ClassLoader時直接指定一個ClassLoader為parent。
由getSystemClassLoader()方法生成，也就是在sun.misc.Laucher通過getClassLoader()獲取，也就是AppClassLoader。直白的說，一個ClassLoader創建時如果沒有指定parent，那麽它的parent默認就是AppClassLoader。

我們主要研究的是ExtClassLoader與AppClassLoader的parent的來源，正好它們與Launcher類有關，我們上面已經粘貼過Launcher的部分代碼。

public class Launcher {
private static URLStreamHandlerFactory factory = new Factory();
private static Launcher launcher = new Launcher();
private static String bootClassPath =
System.getProperty("sun.boot.class.path");

public static Launcher getLauncher() {
    return launcher;
}

private ClassLoader loader;

public Launcher() {
    // Create the extension class loader
    ClassLoader extcl;
    try {
        extcl = ExtClassLoader.getExtClassLoader();
    } catch (IOException e) {
        throw new InternalError(
            "Could not create extension class loader", e);
    }

    // Now create the class loader to use to launch the application
    try {
    //將ExtClassLoader對象實例傳遞進去
        loader = AppClassLoader.getAppClassLoader(extcl);
    } catch (IOException e) {
        throw new InternalError(
            "Could not create application class loader", e);
    }

public ClassLoader getClassLoader() {
return loader;
}
static class ExtClassLoader extends URLClassLoader {

    /**
     * create an ExtClassLoader. The ExtClassLoader is created
     * within a context that limits which files it can read
     */
    public static ExtClassLoader getExtClassLoader() throws IOException
    {
        final File[] dirs = getExtDirs();

        try {
            // Prior implementations of this doPrivileged() block supplied
            // aa synthesized ACC via a call to the private method
            // ExtClassLoader.getContext().

            return AccessController.doPrivileged(
                new PrivilegedExceptionAction<ExtClassLoader>() {
                    public ExtClassLoader run() throws IOException {
                        //ExtClassLoader在這裏創建
                        return new ExtClassLoader(dirs);
                    }
                });
        } catch (java.security.PrivilegedActionException e) {
            throw (IOException) e.getException();
        }
    }

    /*
     * Creates a new ExtClassLoader for the specified directories.
     */
    public ExtClassLoader(File[] dirs) throws IOException {
        super(getExtURLs(dirs), null, factory);

    }
    }

}
我們需要註意的是

ClassLoader extcl;

extcl = ExtClassLoader.getExtClassLoader();

loader = AppClassLoader.getAppClassLoader(extcl);
代碼已經說明了問題AppClassLoader的parent是一個ExtClassLoader實例。

ExtClassLoader並沒有直接找到對parent的賦值。它調用了它的父類也就是URLClassLoder的構造方法並傳遞了3個參數。

超詳細java中大發彩_票平臺搭建的ClassLoader詳解

his sco string 配置環境變量 javac 選項 handle getc java開發 ClassLoader翻譯過來就是類加載器，普通的java開發者其實用到的不多，但對於某些框架開發者來說卻非常常見。理解ClassLoader的加載機制，也有利於我們編寫出更

超詳細java中大發彩_票平臺搭建的ClassLoader詳解

超詳細java中大發彩_票平臺搭建的ClassLoader詳解

Python的time庫和文本進度條大發彩_票平臺搭建

大發彩_票平臺搭建

分享一篇耗子源碼論壇大發彩_票平臺搭建教程

Effective Java-創建大發彩_票平臺出租和銷毀對象

虛析構函數和protected析構函數大發彩_票平臺租用

C++-類和動態內存分配大發彩_票平臺開發

下載大發彩_票平臺

BZOJ P1233 幹大發彩草票平臺出租堆tower 【單調隊列優化DP】

貝爾級數在構造杜大發彩_票源碼下載教篩卷積中的應用

python中的全大發彩局票網站開發變量與局部變量的區別

一看你就懂，超詳細 java 中的 ClassLoader 詳解

超詳細java中的ClassLoader詳解

java中靜態代碼塊的用法—— static用法詳解

關於java中的String類的字串常量池的詳解

Java中的公平鎖和非公平鎖實現詳解

Java中 ArrayList、Vector和LinkedList 的使用和詳解（轉）

java 中的sleep()和wait() 等的區別和詳解

後端---Java中的公平鎖和非公平鎖實現詳解

java中的監聽機制——觀察者設計模式詳解

超詳細java中 大發彩_票平臺搭建 的ClassLoader詳解

相關推薦

超詳細java中大發彩_票平臺搭建的ClassLoader詳解