Java类加载器

Java类加载器（英語：Java Classloader）是Java运行时环境（Java Runtime Environment）的一个部件，负责动态加载Java类到Java虚拟机的内存空间中。[1]类通常是按需加载，即第一次使用该类时才加载。由于有了类加载器，Java运行时系统不需要知道文件与文件系统。对学习类加载器而言，掌握Java的委派概念是很重要的。

每个Java类必须由某个类加载器装入到内存。[2]Java程序可以通过类加载器来利用外部库（即由其他作者编写的软件库）。

JVM中有3个默认的类加载器：[3][4]

  1. 引导（Bootstrap）类加载器。由原生代码（如C语言）编写，不继承自java.lang.ClassLoader。负责加载核心Java库[5]，存储在<JAVA_HOME>/jre/lib目录中。
  2. 扩展（Extensions）类加载器。用来在<JAVA_HOME>/jre/lib/ext,[6]或java.ext.dirs中指明的目录中加载 Java的扩展库。Java 虚拟机的实现会提供一个扩展库目录。该类加载器在此目录里面查找并加载 Java 类。该类由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader实现。
  3. Apps类加载器（也称系统类加载器）。根据 Java应用程序的类路径（java.class.path或CLASSPATH环境变量）来加载 Java 类。一般来说，Java 应用的类都是由它来完成加载的。可以通过 ClassLoader.getSystemClassLoader()来获取它。该类由sun.misc.Launcher$AppClassLoader实现。

每个类装载器通过组合的方式包含一个父装载器（parent class loader）。

JDK 1.2之后引入“双亲委派”方式来实现类加载器的层次调用，以尽可能保证JDK的系统API不会被用户定义的类加载器所破坏，但一些使用场景会打破这个惯例来实现必要的功能。

自定义类加载器

[编辑]

开发可以通过继承java.lang.ClassLoader类的方式实现自己的类加载器，以满足一些特殊的需求而不需要完全了解Java虚拟机的类加载的细节。

可用于：

  • 运行时装载或卸载类。这常用于：
  • 改变Java字节码的装入，例如：可用于Java类字节码的加密装入。[7]
  • 修改已装入的字节码（面向切面编程中用于织入切面代码）。

JEE的类装载

[编辑]

Java EE （JEE）应用程序服务器典型地用树状的一组类装载器从已部署的WAR或EAR文档中装入类。这使得应用程序之间彼此隔离，但共享已部署模块。servlet container一般被实现为多个类装载器。[2][8]

JAR地狱

[编辑]
参见：DLL地獄

和DLL地狱一样，一个组件的特定JAR也存在版本差异，不同版本间的JAR文件的Class文件存在差异（包括Class文件的编译版本、Class的成员结构、Class继承关系等）的话，也会在运行时触发各种因为类文件结果冲突而导致的错误警告。对于Servlet容器，还存在容器所需的JAR与应用内所需的JAR双线冲突的问题。

不同于DLL地狱，Java开发者会使用一些项目管理程序（例如Apache Maven）来解决JAR版本之间的冲突，通过配置依赖关系文件，设定不同组件的JAR版本依赖关系，由项目管理程序自动加载相应合适的JAR，来控制JAR间 的版本关系。而对于Servlet容器，也会通过自己实现类加载器打破JDK的“双亲委派”方式来避免JAR加载冲突。

参考文献

[编辑]
  1. ^ Mcmanis, Chuck. The basics of Java class loaders. JavaWorld. 1996-10-01 [2008-01-26]. （原始内容存档于2008-01-20）. 
  2. ^ 2.0 2.1 Christudas, Binildas. Internals of Java Class Loading. onjava.com. 2005-01-26 [2009-10-02]. （原始内容存档于2018-05-10）. 
  3. ^ Understanding Extension Class Loading. java.sun.com. 2008-02-14 [2009-12-08]. （原始内容存档于2009-08-03）. 
  4. ^ Sosnoski, Dennis. Classes and class loading. ibm.com. 2003-04-29 [2008-01-26]. （原始内容存档于2021-01-08）. 
  5. ^ 存储在Jar文件中，如rt.jar, core.jar, server.jar等。
  6. ^ 存档副本. [2014-05-14]. （原始内容存档于2020-10-24）. 
  7. ^ Roubtsov, Vladimir. Cracking Java byte-code encryption. javaworld.com. 2003-05-09 [2008-01-26]. （原始内容存档于2008-05-02）. 
  8. ^ deBoer, Tim; Karasiuk, Gary. J2EE Class Loading Demystified. ibm.com. 2002-08-21 [2008-01-26]. （原始内容存档于2008-12-11）. 

外部链接

[编辑]