java类加载器的原理是什么

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一，Java类的加载、链接与初始化

1，加载:查找并加载类的二进制数据

2，链接

验证:

确保被加载类的正确性

准备:

为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值

解析:

把类中的符号引用转化为直接引用

3，初始化

为类的静态变量赋予正确的初始值

二，JVM加载类的主要方式

• 从本地系统中直接加载
• 通过网络下载.class文件
• 从zip，jar等归档文件中加载.class文件
• 从专有数据库中提取.class文件
• 讲Java的源文件动态编译为.class

三，JVM加载类的种类及功能

1，根(Bootstrap)类加载器

2，扩展(Extension)类加载器

3，系统类加载器

四，类加载器的原理

1，原理介绍

ClassLoader使用的是双亲委托模型来搜索类的，每个ClassLoader实例都有一个父类加载器的引用（不是继承的关系，是一个包含的关系），虚拟机内置的类加载器（Bootstrap ClassLoader）本身没有父类加载器，但可以用作其它ClassLoader实例的的父类加载器。当一个ClassLoader实例需要加载某个类时，它会试图亲自搜索某个类之前，先把这个任务委托给它的父类加载器，这个过程是由上至下依次检查的，首先由最顶层的类加载器Bootstrap ClassLoader试图加载，如果没加载到，则把任务转交给Extension ClassLoader试图加载，如果也没加载到，则转交给App ClassLoader 进行加载，如果它也没有加载得到的话，则返回给委托的发起者，由它到指定的文件系统或网络等URL中加载该类。如果它们都没有加载到这个类时，则抛出ClassNotFoundException异常。否则将这个找到的类生成一个类的定义，并将它加载到内存当中，最后返回这个类在内存中的Class实例对象。

2，使用双亲委托模型的原因

3，如何判断两个class相同

4，常用的方法

(1) loadClass方法

ClassLoader.loadClass()是ClassLoader的入口点。该方法的定义如下：

Class loadClass(String name,boolean resolve);

name是加载的类的名称，resolve是告诉方法是不中需要解析类PS:并不是所有的类都需要解析，如果JVM只想知道这个类是否存在或找出该类的超类，那么就不需要解析该类

(2) defineClass方法

defineClass方法接受由原始字节组成的数组，并把它转换成Class的对象。原始数组包含如从文件系统或网络装入的数据。defineClass管理JVM的许多复杂的实现层面——它把字节码分析成运行时数据结构、校验有效性等，因为defineClass方法被标记成final的，所以不能覆盖它。

(3) findSytemClass方法

findSystemClass方法就是查找本地类Class文件，然后装入

(4) resolveClass方法

我们在调用编写自己的loadClass方法的时候可以调用resolveClass方法来获得resolve参数

(5) findLoadedClass方法

在调用loadClass方法之前可以调用改方法来查看地ClassLoader是否已经装入了这个类，这样可以避免重新装入这个类

(6) findClass方法

在loadClass默认实现调用这个新方法。findClass的用途包含classLoader的所有特殊代码，而无须复制其他代码

(7) getSystemClassLoader方法

在如果覆盖findClass或loadClass,getSystemClassLoader能以实际的ClassLoader对象访问系统ClassLoader(而不是固定地从findSystemClass调用它)。为了将类请求委托给父类ClassLoader,这个新方法允许ClassLoader获取它的父类ClassLoader.当使用特殊方法，定制的ClassLoader不能找到类时，可以使用这种方法。

  父类ClassLoader被定义成创建该ClassLoader所包含代码的对象的ClassLoader.

(8) forName方法

在Class类中有一个静态方法forName,这个方法和ClassLoader中的loaderClass方法的目的是一样的，都是用来加载Class的，但是两者在作用上却有所区别：

loadClass加载实际上就是加载的时候并不对该类进行解释，因此不会初始化该类。而Class类的forName方法则相反，使用forName加载的时候就会将Class进行解释和初始化

五，类加载器的使用

使用URLClassLoader去加载类

import java.lang.reflect.Constructor;import java.lang.reflect.Method;import java.net.URL;import java.net.URLClassLoader;
public class ClassLoaderTest {    public static void main(String args[]) {        try {                URL url = new URL("file:/C:/Users/spark/Desktop/logs-analyzer.jar");                URLClassLoader myClassLoader1 = new URLClassLoader(new URL[]{url}, Thread.currentThread().getContextClassLoader());                Class clazz = myClassLoader1.loadClassQ("study.ClassLoaderTest.TestAction");                Method mainClass = clazz.getMethod("action");                Constructor constructor = clazz.getConstructor();                Object obj = constructor.newInstance();                System.out.println(mainClass.invoke(obj));        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();        }    }}

首先定义好一个类，然后打包成jar

public class TestAction{    public String action()    {        return "this ActionTest class";    }}

六，Spark中的URLClassLoader简述

Spark使用内部使用的最多的类加载器就是URLClassloader。

private[spark] class MutableURLClassLoader(urls: Array[URL], parent: ClassLoader)  extends URLClassLoader(urls, parent) {
  override def addURL(url: URL): Unit = {    super.addURL(url)  }
  override def getURLs(): Array[URL] = {    super.getURLs()  }
}

这样取决于Spark分布式计算的特性，后面源码系列讲述到运行环境的时候会详细说道这个问题。

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