深入研究Java類加載機制 ? 類加載是Java程序運行的第一步，研究類的加載有助于了解JVM執行過程，并指導開發者采取更有效的措施配合程序執行。 研究類加載機制的第二個目的是讓程序能動態的控制類加載，比如熱部署等，提高程序的靈活性和適應性。 ? 一、簡單過程 ? Java程序運行的場所是內存，當在命令行下執行： java HelloWorld 命令的時候，JVM會將HelloWorld.class加載到內存中，并形成一個Class的對象HelloWorld.class。 其中的過程就是類加載過程： 1、尋找jre目錄，尋找jvm.dll，并初始化JVM； 2、產生一個Bootstrap Loader（啟動類加載器）； 3、Bootstrap Loader自動加載Extended Loader（標準擴展類加載器），并將其父Loader設為Bootstrap Loader。 4、Bootstrap Loader自動加載AppClass Loader（系統類加載器），并將其父Loader設為Extended Loader。 5、最后由AppClass Loader加載HelloWorld類。 ? 以上就是類加載的最一般的過程。 ? 二、類加載器各自搜索的目錄 ? 為了弄清楚這個問題，首先還要看看System類的API doc文檔。 ? ?

鍵	相關值的描述
java.version	Java 運行時環境版本
java.vendor	Java 運行時環境供應商
java.vendor.url	Java 供應商的 URL
java.home	Java 安裝目錄
java.vm.specification.version	Java 虛擬機規范版本
java.vm.specification.vendor	Java 虛擬機規范供應商
java.vm.specification.name	Java 虛擬機規范名稱
java.vm.version	Java 虛擬機實現版本
java.vm.vendor	Java 虛擬機實現供應商
java.vm.name	Java 虛擬機實現名稱
java.specification.version	Java 運行時環境規范版本
java.specification.vendor	Java 運行時環境規范供應商
java.specification.name	Java 運行時環境規范名稱
java.class.version	Java 類格式版本號
java.class.path	Java 類路徑
java.library.path	加載庫時搜索的路徑列表
java.io.tmpdir	默認的臨時文件路徑
java.compiler	要使用的 JIT 編譯器的名稱
java.ext.dirs	一個或多個擴展目錄的路徑
os.name	操作系統的名稱
os.arch	操作系統的架構
os.version	操作系統的版本
file.separator	文件分隔符（在 UNIX 系統中是“/”）
path.separator	路徑分隔符（在 UNIX 系統中是“:”）
line.separator	行分隔符（在 UNIX 系統中是“/n”）
user.name	用戶的賬戶名稱
user.home	用戶的主目錄
user.dir	用戶的當前工作目錄

? 可惜這個幫助文檔并不全，直接用程序打印出來如下： ????????????????for?(Map.Entry<Object, Object> entry : System.getProperties().entrySet()) {?
????????????????????????System.out.println(entry.getKey()+"\t"+entry.getValue());?
????????????????} ?

java.runtime.name	Java(TM) SE Runtime Environment
sun.boot.library.path	Q:\jdk6\jre\bin
java.vm.version	14.0-b16
java.vm.vendor	Sun Microsystems Inc.
java.vendor.url	http://java.sun.com/
path.separator	;
idea.launcher.port	7532
java.vm.name	Java HotSpot(TM) Client VM
file.encoding.pkg	sun.io
sun.java.launcher	SUN_STANDARD
user.country	CN
sun.os.patch.level	Service Pack 3
java.vm.specification.name	Java Virtual Machine Specification
user.dir	E:\projects\testScanner
java.runtime.version	1.6.0_14-b08
java.awt.graphicsenv	sun.awt.Win32GraphicsEnvironment
java.endorsed.dirs	Q:\jdk6\jre\lib\endorsed
os.arch	x86
java.io.tmpdir	C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\
line.separator
java.vm.specification.vendor	Sun Microsystems Inc.
user.variant
os.name	Windows XP
sun.jnu.encoding	GBK
java.library.path	Q:\jdk6\bin;.;C:\WINDOWS\Sun\Java\bin;C:\WINDOWS\system32;C:\WINDOWS;Q:\jdk6\bin;Q:\JavaFX\javafx-sdk1.2\bin;Q:\JavaFX\javafx-sdk1.2\emulator\bin;C:\WINDOWS\system32;C:\WINDOWS;C:\WINDOWS\System32\Wbem;C:\MySQL Server 5.1\bin;C:\Program Files\StormII\Codec;C:\Program Files\StormII
java.specification.name	Java Platform API Specification
java.class.version	50
sun.management.compiler	HotSpot Client Compiler
os.version	5.1
user.home	d:\我的文檔
user.timezone
java.awt.printerjob	sun.awt.windows.WPrinterJob
idea.launcher.bin.path	C:\IDEA8\bin
file.encoding	UTF-8
java.specification.version	1.6
java.class.path	Q:\jdk6\jre\lib\alt-rt.jar;Q:\jdk6\jre\lib\charsets.jar;Q:\jdk6\jre\lib\deploy.jar;Q:\jdk6\jre\lib\javaws.jar;Q:\jdk6\jre\lib\jce.jar;Q:\jdk6\jre\lib\jsse.jar;Q:\jdk6\jre\lib\management-agent.jar;Q:\jdk6\jre\lib\plugin.jar;Q:\jdk6\jre\lib\resources.jar;Q:\jdk6\jre\lib\rt.jar;Q:\jdk6\jre\lib\ext\dnsns.jar;Q:\jdk6\jre\lib\ext\localedata.jar;Q:\jdk6\jre\lib\ext\sunjce_provider.jar;Q:\jdk6\jre\lib\ext\sunmscapi.jar;Q:\jdk6\jre\lib\ext\sunpkcs11.jar;E:\projects\testScanner\out\production\testScanner;C:\IDEA8\lib\idea_rt.jar
user.name	Administrator
java.vm.specification.version	1
java.home	Q:\jdk6\jre
sun.arch.data.model	32
user.language	zh
java.specification.vendor	Sun Microsystems Inc.
awt.toolkit	sun.awt.windows.WToolkit
java.vm.info	mixed mode, sharing
java.version	1.6.0_14
java.ext.dirs	Q:\jdk6\jre\lib\ext;C:\WINDOWS\Sun\Java\lib\ext
sun.boot.class.path	Q:\jdk6\jre\lib\resources.jar;Q:\jdk6\jre\lib\rt.jar;Q:\jdk6\jre\lib\sunrsasign.jar;Q:\jdk6\jre\lib\jsse.jar;Q:\jdk6\jre\lib\jce.jar;Q:\jdk6\jre\lib\charsets.jar;Q:\jdk6\jre\classes
java.vendor	Sun Microsystems Inc.
file.separator	\
java.vendor.url.bug	http://java.sun.com/cgi-bin/bugreport.cgi
sun.io.unicode.encoding	UnicodeLittle
sun.cpu.endian	little
sun.desktop	windows
sun.cpu.isalist

? 1、Bootstrap Loader（啟動類加載器）：加載System.getProperty("sun.boot.class.path")所指定的路徑或jar。
2、Extended Loader（標準擴展類加載器ExtClassLoader）：加載System.getProperty("java.ext.dirs")所指定的路徑或jar。在使用Java運行程序時，也可以指定其搜索路徑，例如：java -Djava.ext.dirs=d:\projects\testproj\classes HelloWorld ? 3、AppClass Loader（系統類加載器AppClassLoader）：加載System.getProperty("java.class.path")所指定的路徑或jar。在使用Java運行程序時，也可以加上-cp來覆蓋原有的Classpath設置，例如： java -cp ./lavasoft/classes HelloWorld ? ExtClassLoader和AppClassLoader在JVM啟動后，會在JVM中保存一份，并且在程序運行中無法改變其搜索路徑。如果想在運行時從其他搜索路徑加載類，就要產生新的類加載器。 ? 三、類加載器的特點 ? 1、運行一個程序時，總是由AppClass Loader（系統類加載器）開始加載指定的類。 2、在加載類時，每個類加載器會將加載任務上交給其父，如果其父找不到，再由自己去加載。
3、Bootstrap Loader（啟動類加載器）是最頂級的類加載器了，其父加載器為null. ? 四、類加載器的獲取 ? 很容易，看下面例子 public?class?HelloWorld {?
????????public?static?void?main(String[] args) {?
????????????????HelloWorld hello =?new?HelloWorld();?
????????????????Class c = hello.getClass();?
????????????????ClassLoader loader = c.getClassLoader();?
????????????????System.out.println(loader);?
????????????????System.out.println(loader.getParent());?
????????????????System.out.println(loader.getParent().getParent());?
????????}?
} ? 打印結果： sun.misc.Launcher$AppClassLoader@19821f?
sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@addbf1?
null?

Process finished with exit code 0 ? 從上面的結果可以看出，并沒有獲取到ExtClassLoader的父Loader，原因是Bootstrap Loader（啟動類加載器）是用C語言實現的，找不到一個確定的返回父Loader的方式，于是就返回null。 ? 五、類的加載 ? 類加載有三種方式： 1、命令行啟動應用時候由JVM初始化加載 2、通過Class.forName()方法動態加載 3、通過ClassLoader.loadClass()方法動態加載 ? 三種方式區別比較大，看個例子就明白了： public?class?HelloWorld {?
????????public?static?void?main(String[] args)?throws?ClassNotFoundException {?
????????????????ClassLoader loader = HelloWorld.class.getClassLoader();?
????????????????System.out.println(loader);?
????????????????//使用ClassLoader.loadClass()來加載類，不會執行初始化塊?
????????????????loader.loadClass("Test2");?
????????????????//使用Class.forName()來加載類，默認會執行初始化塊?
//????????????????Class.forName("Test2");?
????????????????//使用Class.forName()來加載類，并指定ClassLoader，初始化時不執行靜態塊?
//????????????????Class.forName("Test2", false, loader);?
????????}?
} ? public?class?Test2 {?
????????static?{?
????????????????System.out.println("靜態初始化塊執行了！");?
????????}?
} ? 分別切換加載方式，會有不同的輸出結果。 ? 六、自定義ClassLoader ? 為了說明問題，先看例子： package?test;?

import?java.net.MalformedURLException;?
import?java.net.URL;?
import?java.net.URLClassLoader;?

/**?
* 自定義ClassLoader?
*?
* @author leizhimin 2009-7-29 22:05:48?
*/?
public?class?MyClassLoader {?
????????public?static?void?main(String[] args)?throws?MalformedURLException, ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException {?
????????????????URL url =?new?URL("file:/E:\\projects\\testScanner\\out\\production\\testScanner");?
????????????????ClassLoader myloader =?new?URLClassLoader(new?URL[]{url});?
????????????????Class c = myloader.loadClass("test.Test3");?
????????????????System.out.println("----------");?
????????????????Test3 t3 = (Test3) c.newInstance();?
????????}?
} ? public?class?Test3 {?
????????static?{?
????????????????System.out.println("Test3的靜態初始化塊執行了！");?
????????}?
} ? 運行后： ----------?
Test3的靜態初始化塊執行了！?

Process finished with exit code 0 ? 可以看出自定義了ClassLoader myloader = new URLClassLoader(new URL[]{url});已經成功將類Test3加載到內存了，并通過默認構造方法構造了對象Test3 t3 = (Test3) c.newInstance(); ? 有關ClassLoader還有很重要一點： 同一個ClassLoader加載的類文件，只有一個Class實例。但是，如果同一個類文件被不同的ClassLoader載入，則會有兩份不同的ClassLoader實例（前提是著兩個類加載器不能用相同的父類加載器）。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的深入研究Java类加载机制的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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