关于JVM的ClassLoader（笔记）

     众所周知，java是编译型的语言，写的是java文件，最后运行的是class文件，class文件是运行在JVM之中的，这时候就有一个问题，JVM如何装载class文件的？是通过ClassLoader来进行的，这里做一下笔记，因为发现原作者写的很好《深入分析java web 技术内幕》。

ClassLoader的结构分析

    ClassLoader是一个抽象类，他有很多子类，JVM默认有几个实现类，当然我们也可以自己继承ClassLoader。

    1、defineClass：将byte字节转换为JVM能够识别的Class对象，这样就意味着可以是class文件也可是是网络上的字节流了；

    2、defineClass通常和findClass一起使用，findClass的作用是取得要加载的类的字节码；

    3、如果想在类被加载到JVM的时候就被链接，可以调用resolveClass来完成；

    4、如果不想自定义加载类的规则，也没有复杂的逻辑，可以通过this.getClass().getClassLoader().loadClass("") 来进行加载；

 

ClassLoader中的几个实现类

    1、Bootstrap ClassLoader 这个是JVM加载自身工作需要的类，完全由JVM自己来控制，外部无法访问到这个；

    2、ExtClassLoader比较特殊的，服务的特定目标在System.getProperty("java.ext.dirs");

    3、AppClassLoader，父类是ExtClassLoader，"java.class.path"中的类都可以被这个类加载器加载；

    4、URLClassLoader，一般这个类帮我们实现了大部分的工作，自定义可以继承这个类，这样仅仅在需要的地方做修改就行了；

 

JVM加载clas文件到内存的方式

    1、显示加载：不通过代码里的ClassLoader调用，而是JVM来自动加载类到内存中的方式；

            1.1、通过Class中的forName；

            1.2、通过ClassLoader中的loadClass

            1.3、通过ClasLoader中的findSystemClass

    2、隐身加载：通过代码中ClassLoader来加载的方式；

 

如何加载class文件

    1、找到.class文件，并把文件中包含的byte加载到内存中

    2、验证和解析

          2.1、字节码验证，确保格式正确和行为正确

          2.2、类准备，类中定义的字段、方法和实现接口锁必须的数据结构

          2.3、解析，装入类所引用的其他所有类，如父类、字段、方法签名、方法中使用的本地变量等

    3、静态属性和初始化赋值，以及静态块的执行等

 

关于类加载过程中的几种常见异常

1、ClassNotFindException

    JVM要加载指定的文件的字节码到内存中，但是并没有发现这个文件的字节码。检查方法就是在classpath中看看是否有指定文件存在。

2、NoClassDefFoundError

    JVM规范中这个异常出现的情况是使用new 关键字、属性引用类、实现接口、继承类，如果不存在，会报这个异常。

3、ClassCastException

    对于普通对象，对象必须是目标类的实例或者目标类的子类的实例，如果目标类是接口，那么会把他当做实现了该接口的一个子类。

 

有哪些需要自定义ClassLoader的情况？

1、在自定义的路径下查找自定义的classs文件，需要的文件并不是classpath下面的；

2、对于加载的类做特殊的处理，例如网络传输的安全性等；

3、可以定义类的失效机制，例如检查到文件被修改，则重新加载，从而实现类的热部署；