一案例驱动
二源码分析
三类加载器ClassLoader
四总结
五参考
一案例驱动
最近加载文件的时候遇到了一个问题,很有意思! 具体看下面案例代码
public class TestClassLoader {public static void main(String[] args) {System.out.println(TestClassLoader.class.getResource("ehcache.xml"));System.out.println(TestClassLoader.class.getResource("/ehcache.xml"));System.out.println();System.out.println(TestClassLoader.class.getClassLoader().getResource("ehcache.xml"));System.out.println(TestClassLoader.class.getClassLoader().getResource("/ehcache.xml"));}
}
file:/C:/myroad/utalitityUtils/target/classes/com/zsk/java/
file:/C:/myroad/utalitityUtils/target/classes/
file:/C:/myroad/utalitityUtils/target/classes/
null
那这两种方式有什么区别呢?下面跟源码一探究竟。
二源码分析
首先我们跟一下这段源码:
TestClassLoader.class.getResource("ehcache.xml")
public java.net.URL getResource(String name) {name = resolveName(name);ClassLoader cl = getClassLoader0();// 获取加载该Class的ClassLoader,sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2if (cl==null) { //如果加载该Class的ClassLoader为null,则表示这是一个系统class// A system class.return ClassLoader.getSystemResource(name); //如果是系统class}return cl.getResource(name);//调用ClassLoader的getResource方法}
下面是ClassLoader的getResource方法
public URL getResource(String name) {URL url;if (parent != null) {//这里的parent为sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@7d4793a8url = parent.getResource(name);//这里是一个递归调用,再次进入之后parent为null} else {url = getBootstrapResource(name);//到达系统启动类加载器}if (url == null) {//系统启动类加载器没有加载到,递归回退到第一次调用然后是扩展类加载器url = findResource(name);}return url;//最后如果都没有加载到,双亲委派加载失败,则加载应用本身自己的加载器。}
关于上面的
sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@7d4793a8
后面原理会详细介绍,源码没看明白,也许看了下面的原理 就豁然开朗了。
下面我们跟一下getClassLoader源码看一下调用过程:
System.out.println(TestClassLoader.class.getClassLoader().getResource(""));
public URL getResource(String name) {URL url;if (parent != null) {url = parent.getResource(name);} else {url = getBootstrapResource(name);}if (url == null) {url = findResource(name);}return url;}
可以发现其实,Class.getResource和ClassLoader.getResource 最终调用的是ClassLoader 类的getResource方法。只不过Class.getResource是先调用Class 的 getResource 方法,在这个getResource 方法中,再去调用ClassLoader 类的getResource方法
那么Class类中的getResource方法做了什么呢,主要的一句是 name = resolveName(name);
我们看一下这个代码实现:
private String resolveName(String name) {if (name == null) {return name;}if (!name.startsWith("/")) { //对于不以/开头的文件,Class<?> c = this; //获取当前加载类的完整的类路径,我这里是com.zsk.java.TestClassLoaderwhile (c.isArray()) {c = c.getComponentType();}String baseName = c.getName();int index = baseName.lastIndexOf('.');//找到文件的包名称if (index != -1) {name = baseName.substring(0, index).replace('.', '/')+"/"+name;//将包名称中的.替换为/ 并在最后加上/ 文件名}} else {name = name.substring(1); //对于/开头的文件名,会只保留文件名称部分。}return name;}
TestClassLoader.class.getResource("")
Class类中的getResource方法返回的是com/zsk/java/
ClassLoader类中的getResource方法返回的是 file:/C:/myroad/utalitityUtils/target/classes/com/zsk/java/
TestClassLoader.class.getResource("/")
Class类中的getResource方法返回的是""
ClassLoader类中的getResource方法返回的是 file:/C:/myroad/utalitityUtils/target/classes/
这也就解释了,为什么我们放在resource文件夹中的文件,第一个返回null ,而第二个可以正常访问了。
(JDK设置这样的规则,是很好理解的,path不以’/‘开头时,我们就能获取与当前类所在的路径相同的资源文件,而以’/'开头时可以获取ClassPath根下任意路径的资源。)
TestClassLoader.class.getClassLoader().getResource("")
ClassLoader类中的getResource方法返回的是 file:/C:/myroad/utalitityUtils/target/classes/
TestClassLoader.class.getClassLoader().getResource("/")
ClassLoader类中的getResource方法返回的是 null
对于ClassLoader.getResource, 直接调用的就是ClassLoader 类的getResource方法,那么对于getResource(""),path不以’/‘开头时,首先通过双亲委派机制,使用的逐级向上委托的形式加载的,最后发现双亲没有加载到文件,最后通过当前类加载classpath根下资源文件。对于getResource("/"),’/'表示Boot ClassLoader中的加载范围,因为这个类加载器是C++实现的,所以加载范围为null。
三类加载器ClassLoader
1、类加载器(ClassLoader)
我们都知道 Java 文件被运行,第一步,需要通过 javac 编译器编译为 class 文件;第二步,JVM 运行 class 文件,实现跨平台。而 JVM 虚拟机第一步肯定是 加载 class 文件,所以,类加载器实现的就是(来自《深入理解Java虚拟机》):
通过一个类的全限定名来获取描述此类的二进制字节流
类加载器有几个重要的特性:
每个类加载器都有自己的预定义的搜索范围,用来加载 class 文件;
每个类和加载它的类加载器共同确定了这个类的唯一性,也就是说如果一个 class 文件被不同的类加载器加载到了 JVM 中,那么这两个类就是不同的类,虽然他们都来自同一份 class 文件;
双亲委派模型。
2.1 双亲委派模型
所有的类加载器都是有层级结构的,每个类加载器都有一个父类类加载器(通过组合实现,而不是继承),除了启动类加载器(Bootstrap ClassLoader);
当一个类加载器接收到一个类加载请求时,首先将这个请求委派给它的父加载器去加载,所以每个类加载请求最终都会传递到顶层的启动类加载器,如果父加载器无法加载时,子类加载器才会去尝试自己去加载;
通过双亲委派模型就实现了类加载器的三个特性:
委派(delegation):子类加载器委派给父类加载器加载;
可见性(visibility):子类加载器可访问父类加载器加载的类,父类不能访问子类加载器加载的类;
唯一性(uniqueness):可保证每个类只被加载一次,比如 Object 类是被 Bootstrap ClassLoader 加载的,因为有了双亲委派模型,所有的 Object 类加载请求都委派到了 Bootstrap ClassLoader,所以保证了只被加载一次。
以上就是类加载器的一些特性,那么在 Java 中类加载器是如何实现的呢?
2.2 Java 中的类加载器
从 JVM 虚拟机的角度来看,只存在两种不同的类加载器:
启动类加载器(Bootstrap ClassLoader),是虚拟机自身的一部分;
所有其他的类加载器,独立于虚拟机外部,都继承自抽象类 java.lang.ClassLoader。
而绝大多数 Java 应用都会用到如下 3 中系统提供的类加载器:
启动类加载器(Bootstrap/Primordial/NULL ClassLoader):顶层的类加载器,没有父类加载器。负责加载 /lib 目录下的,或则被 -Xbootclasspath 参数所指定路径中的,并被 JVM 识别的(仅按文件名识别,如 rt.jar,名字不符合的类库即使放在 lib 目录也不会被加载)类库加载到虚拟机内存中。所有被 Bootstrap classloader 加载的类,它的 Class.getClassLoader 方法返回的都是 null,所以也称作 NULL ClassLoader。
扩展类加载器(Extension CLassLoader):由 sun.misc.LauncherExtClassLoader实现,负责加载<JAVAHOME>/lib/ext目录下,或被java.ext.dirs系统变量所指定的目录下的所有类库;应用程序类加载器(Application/SystemClassLoader):由sun.misc.LauncherExtClassLoader 实现,负责加载 <JAVA_HOME>/lib/ext 目录下,或被 java.ext.dirs 系统变量所指定的目录下的所有类库; 应用程序类加载器(Application/System ClassLoader):由 sun.misc.LauncherExtClassLoader实现,负责加载<JAVAHOME>/lib/ext目录下,或被java.ext.dirs系统变量所指定的目录下的所有类库;应用程序类加载器(Application/SystemClassLoader):由sun.misc.LauncherAppClassLoader 实现。它是 ClassLoader.getSystemClassLoader() 方法的默认返回值,所以也称为系统类加载器(System ClassLoader)。它负责加载 classpath 下所指定的类库,如果应用程序没有自定义过自己的类加载器,一般情况下这个就是程序中默认的类加载器。
如下,就是 Java 程序中的类加载器层级结构图:
以上,我们介绍了 Java 系统的类加载器,
四总结
最后进行一个总结,Class.getResource和ClassLoader.getResource的区别,就是在加载资源文件的时候,加载方式的不同,
class.getResource("/") == class.getClassLoader().getResource("")
其实,Class.getResource和ClassLoader.getResource本质上是一样的,都是使用ClassLoader.getResource加载资源的。
Class.getResource真正调用ClassLoader.getResource方法之前,会先获取文件的路径(path不以’/‘开头时,默认是从此类所在的包下取资源;path以’/'开头时,则是从项目的ClassPath根下获取资源)。
ClassLoader.getResource方法会通过双亲委派机制,先委派双亲去加载类,如果双亲没有加载到,则再由自己加载。