小白从0到1看jvm(2、类加载器与双亲委派机制)

一、概述

网上有许多介绍jvm的文章和视频，但大多枯燥、晦涩难懂，很难让小白坚持下去；如果你是一个小白，不用担心，在本文中，我们将从0到1，一步步地介绍JVM的基本概念和工作原理。无论你是想深入了解Java语言，还是准备参加Java开发的面试，这篇文章都将为你提供有用的知识和技能。让我们一起开始这段有趣的旅程吧！

二、正文

类加载器

idea编译后的.class文件，通过类加载器将之加载到JVM内存中，并放在运行时数据区的方法区内，然后再创建相对应的java.lang.Class对象，用来封装类在方法区内的数据结构。

类加载器种类

类加载器名称	说明
Bootstrap ClassLoader 【启动类加载器】	1、采用c/c++实现，嵌套在jvm内部 2、加载Java核心类库（JAVA_HOME/jre/lib/rt.jar），用于提供JVM自身需要的类 3、无法直接访问
Extension ClassLoader 【扩展类加载器】	1、采用java语言编写 2、加载（JAVA_HOME/jre/lib/ext）下类库 3、父类加载器：启动类加载器
Application ClassLoader【应用程序类加载器】	1、采用java语言编写 2、加载“classpath”环境变量所指定的路径中的类，可以理解为加载我们自己写的Java代码，以及我的导入的三方Jar包中的代码 3、父类加载器：扩展类加载器
自定义类加载器	1、继承ClassLoader类，可定制类的加载方式

类加载时采用了双亲委派模式，什么是双亲委派模式

当一个类加载器收到类加载的请求时，自己不会立刻去加载这个类，而是把加载请求委派给父类加载器完成，父类加载器也会做相同的处理；当父加载器在自己的搜索范围内找不到需要加载的类时，子加载器才会尝试自己去加载，最后如果任何一个加载器都找不到这个类时，就会抛出：ClassNotFoundException异常。

classloader源码分析

public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        return loadClass(name, false);
    }

protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException {
        synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
            // 检查一下指定名称的类是否已经加载过，如果加载过了，就不需要再加载，直接返回
            Class<?> c = findLoadedClass(name);
            if (c == null) {
                long t0 = System.nanoTime();
                try {
                  	// 如果该类没有加载过，则判断是否存在父类加载器；
                  	// 如果存在父类加载器，则由父类加载器进行加载
                  	// 递归调用，父类加载器会进行相同判断处理
                    if (parent != null) {
                        c = parent.loadClass(name, false);
                    } else {
                      	// 【注意】如果没有父类，则委托给启动加载器去加载
                        c = findBootstrapClassOrNull(name);
                    }
                } catch (ClassNotFoundException e) {
                    // ClassNotFoundException thrown if class not found
                    // from the non-null parent class loader
                }
                if (c == null) {
                    long t1 = System.nanoTime();
                  	// 如果都没有找到，则通过自定义实现的findClass去查找并加载
                    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();
                }
            }
          	// 是否需要在加载时进行解析(根据入参指定)
            if (resolve) {
                resolveClass(c);
            }
            return c;
        }
    }           

为什么需要双亲委派模式

假如没有双亲委派机制，此时用户编写一个和jdk自带的一模一样的类（比如：java.lang.Object），并放到了Classpath中，那么应用程序类加载器就把这个当做Object加载到了内存中，从而造成不可预知的后果；而双亲委派机制先一路向上委托，启动类加载器去找的时候，就把正确的Object加载到了内存中，后面再加载用户编写的Object类时，是不会加载运行的。

所以：JDK自带类是无法被覆盖的，而引入第三方的JAR是可以自己定义相同的类来覆盖的。