Java虚拟机探险之Class Loader

天快黑了 — Tue, 17 Aug 2010 02:47:00 GMT

众所周知�Q�所有的Java class文�g都是�?/span>JVM�Q�虚拟机�Q�加载�ƈ执行的�?/span>深入理解JVM对于我们提高Java技术和解决Java问题都有非常大的帮助�?/span>

JVM内部主要包括内存��理�?/span>Class Loader�Q�类加蝲器）两个部分。熟悉了内存��理�Q�我们就会清楚程序在内存中是怎么分配和执行的�Q�就能解��x��有和对象相关的问题（比如Memory Leak�Q�。理解了Class Loader�Q�就能解��x��有类找不刎ͼ�比如遇到NoClassDefFoundError�?/span>ClassNotFoundException�Q�或配置文�g找不到问题�?/span>

�q�次我们只讨�?/span>JVM�?/span>Class Loader�Q�下�ơ再讨论JVM的内存管理�?/span>

Class Loader的主要作用就是负责查扄��q�将其加载到内存中。有��的是，Java中的Class Loader也是�?/span>Java所写，��和普通的class一栗��这��׃�生了一个是鸡生蛋还是蛋生鸡的问题，到底�W�一�?/span>class��p��来加载呢�Q�我们稍后会来讨��个问题�?/span>

先来看一�?/span>Class Loader所��h��的特炏V�?/span>

1. �l�承关系

虽然Class Loader也是一�?/span>Java class�Q�但�q�里的��承不是指定义class时��用的extends关键字来实现的��承，而是指由属性来�l�持的��承关�p�R��即通过Class Loader的构造方法或其它�Ҏ��昑ּ�的设�|�一个父Class Loader�?/span>

2. 代理关系

每一�?/span>Class Loader在接到请求去加蝲一个类之前�Q�默认，讉K��一个类的时候，��׃��由加载当前类�?/span>Class Loader��d��载被讉K��的类�Q�，它会首先��h��它的�?/span>Class Loader来尝试加载，依次往上，如果�?/span>Class Loader加蝲成功�Q�则直接�q�回�Q�子Class Loader不再查找�?/span>

否则依次往下查扑�ƈ加蝲。如果直到被��h��?/span>Class Loader也没有找到要加蝲的类�Q�则会出�?/span>NoClassDefFoundError�?/span>ClassNotFoundException

当然如果被请求的�c�d��l�加载到了内存中�Q�就不会触发�q�个查找�q�程了，而是直接�q�回已经加蝲的类�?/span>

我们来看一个例子，假设有图1中的Class Loader层次�Q?/span>

如果我们��h��Class Loader E��d��?/span>Test.class�Q�首先它会请求父Class Loader D��d��试加载。同�?/span>Class Loader D会先��h��它的�?/span>Class Loader C��d��试加�?/span>Test.class。当然这�?/span>Class Loader C找不�?/span>Test.class�Q�于是�{回由Class Loader D��d��载。最�l?/span>Class Loader D成功扑ֈ��?/span>D:"Test.class�Q��ƈ��其加蝲到内存中�?/span>

同样�Q�如果我们请�?/span>Class Loader F��d��?/span>Test3.class�?/span>Class Loader C�?/span>Class Loader D在各自的搜烦范围内都找不�?/span>Test3.class。最�l�会�?/span>Class Loader F自己加蝲F:"Test3.class到内存中�?/span>

如果我们��h��Class Loader D��d��?/span>Test3.class�Q�最�l�就会出�?/span>NoClassDefFoundError�?/span>ClassNotFoundException

3. 同一�l�承铑֏�见�?/span>

在同一�?/span>Class Loader对象的��扉K��中，下面被加载的�c�d��以访问上面被加蝲的类�Q�反之则不可以�?/span>

同样以图1��Z��Q?/span>Test4.class可以讉K��?/span>D:"Test.class�?/span>C:"Test2.class

而如�?/span>D:"Test.class�?/span>C:"Test2.class��试讉K��Test4.class�Q�就会出�?/span>NoClassDefFoundError�?/span>ClassNotFoundException

4. 多个�l�承链不可见�?/span>

多个�l�承链之间彼此看不到�Ҏ��Q�不能相互访问�?/span>

�q�以�?/span>1��Z��Q�如�?/span>Test4.class讉K��Test3.class�Q�或反过�?/span>Test3.class讉K��Test4.class�Q�都会引�?/span>NoClassDefFoundError�?/span>ClassNotFoundException

理解�?/span>Class Loader所��h��的特点，我们来看�?/span>JDK中都预置了哪�?/span>Class Loader。也�?/span>JVM启动旉��认创建的Class Loader。如�?/span>2

通过�?/span>2�Q�我们可以看�?/span>Bootstrap Class Loader�?/span>JVM中的��先Class Loader。它�?/span>JDK中唯一一个由C++所写的Class Loader�Q�它负责加蝲JDK的核心类�?/span>(rt.jar)以及另外两个�?/span>Java所写的Class Loader�Q?/span>Ext Class Loader�?/span>App Class Loader�Q�。之后就功成�w�退�Q��{�?/span>Ext Class Loader�?/span>App Class Loader加蝲所有应用中用到的类�?/span>

一般我们的应用都是通过讄��CLASSPATH�Q�最�l�由App Class Loader来加载。根�?/span>Class Loader的��承关�p�，我们应用中的�c�d��以访�?/span>JDK的核心类库。反之则会出错�?/span>

我们再来看看WebLogic�?/span>Class Loader的层�ơ关�p�（如图4�Q�。如果需要，大家可以参考一�?/span>WebLogic�?/span>WAR�?/span>EAR的文件结构（如图3�Q?/span>

WLS中自定义了很多新�?/span>Class Loader�Q�当然他们的��先Class Loader都是JDK中的App (or System) Class Loader。我们来看一下每�?/span>Class Loader的职责�?/span>

1. JDK App (or System) Class Loader

l 负责加蝲WLS启动脚本�?/span>CLASSPATH中设�|�的�c?/span>

l 所有的�c�都会最先由它尝试加�?/span>

l 因�ؓCLASSPATH的值在�q�行期不允许修改�Q�所以由�?/span>Class Loader加蝲的类在运行期不能被动态卸载（替换�Q?/span>

2. EJB Class Loader (1)

l 负责加蝲单独�?/span>EJB jar里的�c�R�?/span>

l 不同�?/span>EJB jar文�g会被不同实例�?/span>Class Loader加蝲�Q�因�?/span>EJB jar彼此之间互相看不到对�?/span>

3. WAR Class Loader (1)

l 负责加蝲单独�?/span>WAR里的�c?/span>

l 不同�?/span>WAR文�g会被不同实例�?/span>Class Loader加蝲�Q�因�?/span>WAR彼此之间互相看不到对�?/span>

4. EAR Class Loader

l 负责加蝲EAR里面�?/span>APP-INF下的�c?/span>

l 不同�?/span>EAR文�g会被不同实例�?/span>EAR Class Loader加蝲�Q�因�?/span>EAR彼此之间互相看不到对�?/span>

l 它下面有一�?/span>EJB Class Loader (2) 实例,负责加蝲EAR里面所有的EJB jar。因此，EAR中的EJB彼此之间可以看到�Ҏ��

l EJB Class Loader (2) 下有多个WAR Class Loader (2) 实例。每个实例负责加�?/span>EAR里面的一�?/span>WAR。所以，EAR中的WAR彼此之间看不到对�?/span>

l �Ҏ��l�承链规则，WAR可以看到所有的EJB�?/span>APP-INF下的所有类�?/span> EJB可以看到APP-INF下的所有类�Q�但反之则不可以

Class Loader虽然�U�Cؓ�c�d��载器�Q�但�q�不意味着只能用来加蝲Class�Q�我们还可以利用它来查找囄��和配�|�文件等资源。比如，我们�l�常使用getClass().getResourceAsStream(name)来查��N��|�文件。同��P��查找其它资源文�g的方式和上面一��P��也会先请求父Class Loader来负责查找�?/span>

�q�里�Q�我们只��单介�l�了Class Loader对于�cȝ��查找�Q�而关�?/span>Class Loader的具体加载、校验和初始化的�q�程�Q�感兴趣的朋友可以参考《深�?/span>Java虚拟机�?/span>

天快黑了 2010-08-17 10:47 发表评论

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