ClassLoader基础

ClassLoader介绍

ClassLoader翻译过来就是类加载器，普通java开发者用到不多，但是对于框架开发者来说比较常见。理解了ClassLoader的加载机制，有利于编写出更高效的代码。

作用

ClassLoader的具体作用就是将class文件加载到jvm虚拟机中去，程序就可以正确运行了。但是jvm启动的时候，并不会一次性加载所有的class文件，而是根据需要去动态加载

本文章就是为了学习一下ClassLoader这种加载机制

class文件的认识

我们都知道在Java中程序运行在虚拟机中，我们平时用文本编辑器或者IDE编写的程序都是.java，这是最基础的源码，但这类文件是不能直接运行的。如我们编写一个简单的程序HelloWorld.java

public class HelloWorld{

	public static void main(String[] args){
		System.out.println("Hello world!");
	}
}

然后我们需要在命令行中进行Java文件的编译

可以看到目录下生成了.class文件

再从命令行中执行命令

class文件是字节码格式文件，java虚拟机并不能直接识别我们平时编写的.java源文件，所以需要javac这个命令转换成.class文件

另外如果用C或者PYTHON编写的程序正确转换成.class文件后，java虚拟机也是可以识别执行的

Java环境变量

主要讲在windows编程下，主要的三个：JAVA_HOME、PATH、CLASSPATH

JAVA_HOME

指的是JDK安装的位置，一般默认安装在C盘

如

C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_91

PATH

将程序路径包含在PATH当中后，在命令行窗口就可以直接输入它的名字了，而不再需要键入它的全路径，比如上面用到的javac和java两个命令

一般的

PATH=%JAVA_HOME%\bin;%JAVA_HOME%\jre\bin;%PATH%;

也就是在原来的PATH路径上，添加JDK目录下的bin目录和jre目录的bin

CLASSPATH

CLASSPATH=.;%JAVA_HOME%\lib;%JAVA_HOME%\lib\tools.jar

指向jar包路径

注意的是前面的.; . 代表当前目录

环境变量的设置与查看

设置右击我的电脑，点属性，点高级，点环境变量

查看的话可以打开命令行窗口

echo %JAVA_HOME%

echo %PATH%

echo %CLASSPATH%

JAVA类加载流程

Java语言系统自带有三个类加载器

Bootstrap ClassLoader

最顶层的加载类，主要加载核心类库。

由于是纯小白，这里记一些专业词

术语	大白话
类 / Class	一段写好的代码（一个 .class 文件）
加载	把硬盘上的代码文件读进内存，让它能被用
ClassLoader	“类加载器”。一个负责去找代码、装进内存的程序
Bootstrap	英文”引导、最底层”。这里指辈分最高、优先级最高的那个加载器
核心类库	Java 自带的最基础代码，比如 String（字符串）、System.out.println（打印）。没它们啥都干不了
JRE	Java 运行环境。专门用来”跑”Java 程序的东西
lib	library（库）的缩写。就是放代码文件的文件夹
jar	把一大堆 .class 文件打包成的一个文件，你可以理解成”Java 专用的 zip 压缩包”
rt.jar	rt = runtime（运行时）。装着几乎所有核心类的大压缩包
JVM	Java 虚拟机。真正执行 Java 代码的引擎
classpath	“类路径”。就是一张清单，写着”去哪几个地方找代码”
-Xxxx	启动 Java 时加给虚拟机的开关/参数
/a	append，追加到末尾
/p	prepend，插到最前面（优先级最高）

管理员里有等级，Bootstrap 是级别最高的那个（它上面没有”上级”了）。它专门负责管最基础的那批代码（String、打印功能等，Java 自己的家底）。

这批核心代码被打包成rt.jar等文件，放在JRE 安装目录里的 lib 文件夹下面。Bootstrap 就去那儿找

另外需要注意的是可以通过启动jvm时，指定Xbootclasspath和路径来改变Bootstrap ClassLoader的加载目录。——启动程序的那一刻（敲 java 程序名 时），可以加一个开关，告诉 Bootstrap：”除了你原来找书的书架，再按我说的地址也去翻翻。”

比如java - Xbootclasspath/a:path被指定的文件追加到默认的bootstrap路径中。我们可以打开我的电脑，在上面的目录下查看，看看这些jar包是不是存在于这个目录

Extention ClassLoader

老二管理员，管“官方附加功能”

扩展：Java有一些官方提供的、可有可无的功能

扩展的类加载器，加载目录%JDK_HOME%\jre\lib\ext目录下的jar包和class文件。

“还可以加载 -Djava.ext.dirs选项指定的目录”

术语	人话
-D开头的参数	“设置一个系统属性”的开关，写法是 -D名字=值
系统属性	就是一堆”给整个程序看的配置小纸条”，程序随时能读
java.ext.dirs	一张纸条的名字，内容 = “扩展目录在哪”
-Djava.ext.dirs=某目录	改这张纸条：”扩展目录别用默认的了，用我指定的这个”

如果这个目录能被指定，就能让老二加载我放的 jar——等于往程序里塞自己的代码。这就是它危险、后来被禁的原因

Appclass Loader也称为 SystemAppClass

加载当前应用的classpath的所有类，负责找跟程序直接相关的代码