java类加载机制

类加载机制及SPI最近重温Java类加载及双亲委派机制，并写了⼀个SPI的例⼦从⽹上找了⼀张图⽚，对着图⽚及课堂笔记来梳理下。

⾸先java⾃带的类加载器分为BootStrapClassLoader(引导\启动类加载器)，ExtClassLoader(扩展类加载器)，AppClassLoader(应⽤程序类加载器)三种，此外还⽀持⽤户⾃⼰定义的⾃定义类加载器，加载的是⽤户⾃⼰指定的⽬录。

BootStrapClassLoader：jvm中，c++处理类加载的这套逻辑，被称为启动类加载器，是由c++编写的，在java中为null，加载的路径是Jre/lib/rt.jar, 在这个过程中会通过启动类加载器，来加载uncherHelper，并执⾏checkAndLoadMain，以及加载main函数所在的类，并启动扩展类加载器、应⽤类加载器ExtClassLoader: 扩展类加载器，加载的是Jre/lib/ext/*.jar，查看⽅式：public static void main(String[] args) {ClassLoader classLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader().getParent();URLClassLoader urlClassLoader = (URLClassLoader) classLoader;URL[] urls = urlClassLoader.getURLs();for (URL url : urls) {System.out.println(url);}}AppClassLoader: 应⽤类加载器，加载⽤户程序的类加载器，加载的是CLASS_PATH中指定的所有jarpublic static void main(String[] args) {String[] urls = System.getProperty("java.class.path").split(":");for (String url : urls) {System.out.println(url);}System.out.println("---------------------------------------------------------");URLClassLoader classLoader = (URLClassLoader) ClassLoader.getSystemClassLoader();URL[] urls1 = classLoader.getURLs();for (URL url : urls1) {System.out.println(url);}}双亲委派机制：类加载时，AppClassLoader 会先查看⾃⾝是否已经加载过当前class⽂件，如果加载过则直接返回，如果没有加载过，则委托他的⽗类（ExtClassLoader）尝试进⾏加载，ExtClassLoader也会先查看⾃⼰是否加载过，加载过则直接返回，没有加载过，则继续委派给BootStrapClassLoader，如果直⾄BootStrapClassLoader都没有加载过，则会AppClassLoader会尝试进⾏加载。

java 类里的loadclass用法Java中的loadClass()方法是在Class类中定义的一个方法，用于动态加载类。

在程序运行时可以根据类的全限定名来加载指定的类文件，并返回对应的Class对象。

loadClass()方法的语法如下：`public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException`这个方法可以在当前的ClassLoader中通过类的全限定名来加载指定的类文件。

如果找不到该类文件，则会抛出ClassNotFoundException异常。

下面将详细介绍loadClass()方法的使用以及相关概念和实例。

1. 理解Java类加载器在介绍loadClass()方法之前，先来了解一下Java类加载器。

类加载器是Java虚拟机（JVM）的一个组件，用于从文件系统、网络或其他来源加载Java类文件。

Java虚拟机通过类加载器来定位并加载类文件，将其转换为一个Class对象，并存放在方法区（即运行时数据区域之一）。

一个Java类加载器通常是由一个ClassLoader类的实例来表示的。

Java 提供了三种内置的ClassLoader：- Bootstrap ClassLoader：负责加载Java核心类库，是虚拟机的一部分，无法直接获取。

- Extension ClassLoader：负责加载Java扩展库，如javax包下的类。

- System ClassLoader：也称为Application ClassLoader，负责加载应用程序的类，可以通过ClassLoader.getSystemClassLoader()来获取。

2. 使用loadClass()方法动态加载类loadClass()方法是ClassLoader类的一个原生方法，可以通过子类来调用。

在调用loadClass()方法时，会按照ClassLoader的委派模型进行类的加载。

classloader加载原理classloader是java中一个比较重要的类加载器，每一个程序和类都会存在一个classloader，classloader有三种主要的工作：加载类的二进制字节流、连接、初始化。

一、Classloader加载机制1、首先classloader会按照特定的方式去搜索类文件，当它找到了相应的类文件之后，它会将这个类文件转换成为二进制字节流，这里涉及到编译程序，classloader会使用编译程序将源程序编译成可执行文件。

2、接下来classloader会将这些二进制字节流存储在内存中，然后classloader会连接这些字节流，这一步是它将这些字节流组装成一个完整的类文件，这里涉及到类的加载，这些加载的类可以被访问，但是它们的代码还未被执行。

3、最后classloader会初始化这些加载的类，这一步就是它将这些类的代码执行，这里classloader会执行所有类变量的初始化，同时也会执行所有静态代码块的内容，最后我们就可以得到一个完整的类文件。

二、Classloader的三种类型1、Bootstrap Classloader：它是用来加载JRE的核心类的，它的实现是C++语言，它的加载范围是从<JAVA_HOME>lib下面开始，这个类加载器不需要程序员编写任何外部类。

2、Extension Classloader：它是用来加载扩展类的，从<JAVA_HOME>libext开始加载，它继承自Bootstrap Classloader，这种类加载器也不需要程序员手动编写任何外部类。

3、Application Classloader：它是用来加载程序类的，它继承自Extension Classloader，它从ClassPath（来自系统变量或者命令行参数）所指定的路径中加载类，但是它不会加载扩展类。

三、Classloader安全机制1、安全性验证：Classloader在加载类的时候会先验证这个类文件，检查它是否符合class文件格式，其次classloader会过滤掉由它本身加载的不安全的类，这涉及到安全管理器的配置，例如：可以设置它只能加载特定的域名下的类文件。

jvm 打印类加载参数JVM（Java虚拟机）是Java程序的运行环境，它扮演着将Java字节码转换为机器码并执行的关键角色。

在Java应用程序启动时，JVM会负责加载类并执行相应的操作。

本文将深入探讨JVM的类加载过程，并分析其中的参数。

一、类加载概述在Java中，类是代码的基本组织单元，它被封装在Java源文件中，并经过编译为字节码文件（.class）。

类加载是将字节码文件加载到JVM中并转换为可执行代码的过程。

JVM的类加载机制具有懒加载的特点，即在需要使用某个类时才会加载它。

二、类加载过程1.加载（Loading）：将字节码文件加载到JVM中，它可以通过文件系统、网络等方式获取字节码文件。

加载后的类会被存放在方法区（Method Area）中，并被分配一个唯一的类加载器实例。

2.链接（Linking）：链接分为三个阶段，包括验证（Verification）、准备（Preparation）和解析（Resolution）。

- 验证：确保字节码文件符合JVM规范，不包含安全漏洞。

- 准备：为类的静态变量分配内存，并设置默认初值。

- 解析：将符号引用转换为直接引用，以便JVM能够快速访问到类、方法和字段。

3.初始化（Initialization）：执行类的初始化代码，包括静态变量赋值和静态块的执行。

初始化是类加载过程中的最后一步，只有当类被使用时才会触发。

三、类加载参数1.-verbose:class该参数用于打印类加载的详细信息，包括类的加载、链接和初始化过程。

通过查看该输出信息，可以了解到类加载器的工作情况，以及类加载的顺序和时间等。

2.-Xbootclasspath/a:path该参数用于指定引导类加载器搜索类的路径。

在Java应用程序启动时，引导类加载器会先搜索这个路径下的类，如果找到了对应的类，则直接加载，不再使用默认的搜索路径。

这个参数可以用来加载自定义的类或者覆盖JDK中的类。

3.-Xms<size>和-Xmx<size>这两个参数用于指定JVM的初始堆大小和最大堆大小。

ClassLoader是Java中的类加载器，它的主要工作是将Class加载到JVM中。

以下是其运行机制：
1. 父优先加载机制：ClassLoader采用了一种“父优先”的等级加载机制，也就是说，当一个类需要被加载时，ClassLoader会首先检查它的父类是否已经被加载。

如果父类已经被加载，那么就直接使用父类的类对象；如果父类还没有被加载，那么就先加载父类，然后再加载当前类。

这种机制也适用于同一加载器中加载的类之间的依赖关系。

2. 类加载过程：当一个类需要被加载时，ClassLoader会首先找到这个类的class文件，并把这个文件包含的字节码加载进内存。

然后，它会对这些字节码进行解析和初始化。

在解析过程中，ClassLoader 会将类字节码重新解析成JVM统一要求的对象格式，并生成类的Class对象。

3. 显示和隐式加载：ClassLoader有两种加载方式：显示加载和隐式加载。

隐式加载是指不需要代码调用类加载器加载需要的类，而是通过JVM自动加载。

显示加载则需要调用类加载器来加载类。

比如，使用类Class中的forName()方法、ClassLoader中的loadClass()方法或findSystemClass()方法等来加载类。

总的来说，ClassLoader在Java中扮演着非常重要的角色，它负责将Class加载到JVM中，并审查每个类应该由谁来加载，以及将类字节码重新解析成JVM统一的对象格式。

java类加载方法
Java类加载是指将Java字节码文件加载到Java虚拟机中，并将其转换为可执行的Java类的过程。

Java类加载器是用于动态加载Java类的一种机制。

Java类加载器负责查找Java类并加载它们。

Java类加载器有三种类型：启动类加载器、扩展类加载器和应用程序类加载器。

启动类加载器负责加载Java类库，扩展类加载器负责加载扩展库，而应用程序类加载器则加载应用程序中的类。

类加载过程包括加载、验证、准备和解析阶段。

加载阶段负责查找和加载类的字节码，验证阶段则验证类的字节码是否合法，准备阶段则为类的静态变量分配空间并初始化，而解析阶段则处理类之间的引用关系。

Java还支持动态类加载，这是一种在运行时加载类的机制。

动态类加载允许在程序运行时根据需要动态加载类，这有助于提高程序的灵活性和可扩展性。

动态类加载通常使用反射机制来实现。

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JVM运行机制及其原理JVM（Java Virtual Machine）是Java虚拟机的缩写，是运行Java 字节码的虚拟计算机。

它是Java平台的核心组件，负责在不同的操作系统上执行Java程序。

JVM运行机制主要包括类加载、字节码解释、即时编译、垃圾收集等过程，下面将详细介绍JVM运行机制及其原理。

1.类加载当一个Java程序被运行时，JVM会首先加载程序的主类，然后根据程序的依赖关系逐步加载相关的类。

类加载过程主要分为加载、验证、准备、解析和初始化几个阶段：-加载：通过类加载器将类文件加载到内存中。

- 验证：确保加载的类符合Java语言规范和JVM规范。

-准备：为类的静态变量分配内存并初始化为默认值。

-解析：将符号引用转换为直接引用。

-初始化：执行类的初始化方法。

2.字节码解释加载完类文件后，JVM会通过解释器将字节码文件逐条解释执行，将每条字节码翻译成对应的机器代码并执行。

这种方式简单直接，但效率较低，适用于少量代码和频繁切换的情况。

3.即时编译4.垃圾收集JVM还负责管理程序的内存，包括分配内存、回收无用内存等。

在Java中，内存是通过堆和栈来管理的，堆用于存放对象实例，栈用于存放基本数据类型和方法调用。

JVM通过垃圾收集器来管理堆内存，自动回收不再使用的对象，并将内存释放出来供其他对象使用。

5.类加载器类加载器是JVM的重要组成部分，负责加载class文件，并将其转换成JVM可以识别的数据结构。

JVM中存在多个类加载器，分为三个级别：启动类加载器、扩展类加载器和应用程序类加载器。

类加载器采用双亲委派模型，当需要加载一个类时，先委托给父类加载器加载，只有当父类加载器无法找到类时，才由自己加载。

6.内存模型JVM中的内存分为程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈、堆、方法区等几部分。

程序计数器记录当前指令执行的位置；虚拟机栈用于存放局部变量表和操作数栈；本地方法栈用于支持本地方法调用；堆用于存放对象实例；方法区用于存放类信息、静态变量等。

java热加载原理
Java热加载原理
Java热加载是指在应用程序运行过程中，动态地更新类的定义，而无
需重新启动应用程序。

这种技术可以提高应用程序的可用性和灵活性，同时也可以减少应用程序的停机时间。

Java热加载的原理是通过Java虚拟机（JVM）的类加载器实现的。

在Java中，类加载器负责将类加载到JVM中，并将其转换为可执行代码。

当应用程序需要使用一个类时，JVM会检查该类是否已经加载到内存中。

如果没有加载，则会调用类加载器来加载该类。

在Java热加载中，类加载器会监视类文件的变化。

当类文件发生变化时，类加载器会重新加载该类，并将其转换为可执行代码。

这样，应
用程序就可以使用最新的类定义，而无需重新启动应用程序。

Java热加载的实现方式有多种，其中最常见的方式是使用Java的反射机制。

反射机制允许程序在运行时动态地获取类的信息，并调用类的
方法。

通过反射机制，程序可以在运行时重新加载类，并更新类的定义。

Java热加载的优点是可以提高应用程序的可用性和灵活性。

例如，在一个Web应用程序中，如果需要更新一个类的定义，传统的方式是停止应用程序，更新类文件，然后重新启动应用程序。

这样会导致应用程序的停机时间较长，影响用户体验。

而使用Java热加载技术，可以在不停止应用程序的情况下更新类的定义，从而减少应用程序的停机时间。

总之，Java热加载是一种非常有用的技术，可以提高应用程序的可用性和灵活性。

通过了解Java热加载的原理和实现方式，开发人员可以更好地利用这种技术，从而提高应用程序的性能和用户体验。