Java 虚拟机面试题, 你了解 Java 的类加载器吗?

Step 1

Q:: 什么是Java的类加载器？

A:: Java的类加载器（ClassLoader）是一个在Java虚拟机（JVM）中负责动态加载类的组件。它将.class文件加载到JVM中，并在运行时为应用程序提供类的实例。Java中的类加载器遵循双亲委派模型，即一个类加载请求首先被委派给父类加载器，如果父类加载器无法完成加载，子类加载器才会尝试加载。

Step 2

Q:: Java中的类加载器有哪几种？

A:: Java中的类加载器主要有四种： 1. 引导类加载器（Bootstrap ClassLoader）：负责加载核心Java类库（如rt.jar）。 2. 扩展类加载器（Extension ClassLoader）：负责加载Java的扩展类库（如JRE/lib/ext目录中的类）。 3. 系统类加载器（System ClassLoader）：负责加载应用程序的类路径（classpath）中的类。 4. 自定义类加载器（Custom ClassLoader）：用户可以通过继承ClassLoader类并重写相关方法来实现自己的类加载器。

Step 3

Q:: 什么是双亲委派模型？

A:: 双亲委派模型是一种类加载机制，类加载器在加载类时会首先将类加载请求委派给父类加载器，如果父类加载器无法加载该类，才会由当前加载器尝试加载。这种机制的目的是为了保证Java核心类库的安全性，防止核心类库被自定义的类加载器替换或篡改。

Step 4

Q:: 类加载器的工作过程是怎样的？

A:: 类加载器的工作过程可以分为以下几个步骤： 1. 加载（Loading）：通过类的二进制名称找到对应的.class文件并加载到内存中。 2. 链接（Linking）：将类的二进制数据转化为JVM中的运行时数据结构，这一步包括验证（Verification）、准备（Preparation）和解析（Resolution）。 3. 初始化（Initialization）：执行类的静态初始化块和静态变量的初始化。

Step 5

Q:: 如何自定义一个类加载器？

A:: 要自定义一个类加载器，您可以继承ClassLoader类并重写findClass方法。通常情况下，您还需要调用defineClass方法将字节码转换成Class对象。自定义类加载器在特殊场景下非常有用，比如需要加载加密的类文件，或者在非标准的路径中加载类。