理解JVM中的类加载器种类及双亲委托机制
目录
前言
1. 类加载器的分类:
1.1 启动类加载器(Bootstrap ClassLoader):
1.2 扩展类加载器(Extension ClassLoader):
1.3 应用程序类加载器(Application ClassLoader):
1.4 自定义类加载器:
2. 双亲委派机制:
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前言
Java虚拟机(JVM)的类加载器(ClassLoader)负责将类的字节码加载到内存中,并将其转换为运行时的类。类加载器在Java中有不同的分类,而双亲委派机制是一种类加载器之间的协作机制,用于保证类的唯一性和安全性。
1. 类加载器的分类:
1.1 启动类加载器(Bootstrap ClassLoader):
这是Java虚拟机的一部分,用于加载Java的核心类库,如java.lang
包中的类。它是JVM的一部分,通常用本地代码来实现,不是Java类。
1.2 扩展类加载器(Extension ClassLoader):
负责加载Java的扩展类库,位于java.ext.dirs
系统属性所指定的目录中。通常是<JAVA_HOME>/lib/ext
目录。
1.3 应用程序类加载器(Application ClassLoader):
也被称为系统类加载器,负责加载应用程序classpath下的类。它是ClassLoader类的子类,通常由Java虚拟机的实例化进程实例化。
1.4 自定义类加载器:
开发者可以通过继承ClassLoader类来自定义类加载器,实现自己的加载逻辑。这样的类加载器被称为用户自定义类加载器。
2. 双亲委派机制:
双亲委派机制是一种层次化的类加载器结构,保证类的唯一性和安全性。当一个类加载器收到加载类的请求时,它首先会检查这个类是否已经被加载过,如果已经加载过,就直接返回该类的Class对象;如果未加载过,它会将请求委派给父类加载器去加载,一直向上委派,直到到达启动类加载器。
工作流程如下:
- 当一个类加载器收到加载类的请求时,先检查该类是否已经加载。
- 如果已加载,直接返回Class对象。
- 如果未加载,将加载请求委派给父类加载器。
- 父类加载器按照同样的方式继续检查,直到到达启动类加载器。
- 如果启动类加载器无法加载该类,子类加载器尝试自己加载类。
- 如果子类加载器加载成功,返回Class对象;如果失败,报ClassNotFoundException。
这种机制的好处是避免了重复加载,确保类的唯一性,同时也提高了安全性,防止恶意类的加载。
自定义类加载器时,通常需要重写findClass
方法来实现自己的加载逻辑,同时可以选择是否破坏双亲委派机制。
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print dir; print bytes; print xA; print xB; main Printf函数通过F#的反射机制和.NET的ToString方法来解析“%A”模式,适用于任何类型的值,也可以通过F#中的print_any和print_to_string函数来完成类似的功能。值和函数(Values and Functions) 在F#中函数也是值,F#处理它们的语法也是类似的。 let n = 10let add a b = a + blet addFour = add 4let result = addFour n printfn "result = %i" result 可以看到定义值n和函数add的语法很类似,只不过add还有两个参数。对于add来说a + b的值自动作为其返回值,也就是说在F#中我们不需要显式地为函数定义返回值。对于函数addFour来说,它定义在add的基础上,它只向add传递了一个参数,这样对于不同的参数addFour将返回不同的值。考虑数学中的函数概念,F(x, y) = x + y,G(y) = F(4, y),实际上G(y) = 4 + y,G也是一个函数,它接收一个参数,这个地方是不是很类似?这种只向函数传递部分参数的特性称为函数的柯里化(curried function)。 当然对某些函数来说,传递部分参数是无意义的,此时需要强制提供所有参数,可是将参数括起来,将它们转换为元组(tuple)。下面的例子将不能编译通过: let sub(a, b) = a - blet subFour = sub 4 必须为sub提供两个参数,如sub(4, 5),这样就很像C#中的方法调用了。 对于这两种方式来说,前者具有更高的灵活性,一般可优先考虑。 如果函数的计算过程中需要定义一些中间值,我们应当将这些行进行缩进: let halfWay a b = let dif = b - a let mid = dif / 2 mid + a 需要注意的是,缩进时要用空格而不是Tab,如果你不想每次都按几次空格键,可以在VS中设置,将Tab字符自动转换为空格;虽然缩进的字符数没有限制,但一般建议用4个空格。而且此时一定要用在文件开头添加#light指令。作用域(Scope)作用域是编程语言中的一个重要的概念,它表示在何处可以访问(使用)一个标识符或类型。所有标识符,不管是函数还是值,其作用域都从其声明处开始,结束自其所处的代码块。对于一个处于最顶层的标识符而言,一旦为其赋值,它的值就不能修改或重定义了。标识符在定义之后才能使用,这意味着在定义过程中不能使用自身的值。 let defineMessage = let message = "Help me" print_endline message // error 对于在函数内部定义的标识符,一般而言,它们的作用域会到函数的结束处。 但可使用let关键字重定义它们,有时这会很有用,对于某些函数来说,计算过程涉及多个中间值,因为值是不可修改的,所以我们就需要定义多个标识符,这就要求我们去维护这些标识符的名称,其实是没必要的,这时可以使用重定义标识符。但这并不同于可以修改标识符的值。你甚至可以修改标识符的类型,但F#仍能确保类型安全。所谓类型安全,其基本意义是F#会避免对值的错误操作,比如我们不能像对待字符串那样对待整数。这个跟C#也是类似的。 let changeType = let x = 1 let x = "change me" let x = x + 1 print_string x 在本例的函数中,第一行和第二行都没问题,第三行就有问题了,在重定义x的时候,赋给它的值是x + 1,而x是字符串,与1相加在F#中是非法的。 另外,如果在嵌套函数中重定义标识符就更有趣了。 let printMessages = let message = "fun value" printfn "%s" message; let innerFun = let message = "inner fun value" printfn "%s" message innerFun printfn "%s" message printMessages 打印结果: fun value inner fun valuefun value 最后一次不是inner fun value,因为在innerFun仅仅将值重新绑定而不是赋值,其有效范围仅仅在innerFun内部。递归(Recursion)递归是编程中的一个极为重要的概念,它表示函数通过自身进行定义,亦即在定义处调用自身。在FP中常用于表达命令式编程的循环。很多人认为使用递归表示的算法要比循环更易理解。 使用rec关键字进行递归函数的定义。看下面的计算阶乘的函数: let rec factorial x = match x with | x when x < 0 -> failwith "value must be greater than or equal to 0" | 0 -> 1 | x -> x * factorial(x - 1) 这里使用了模式匹配(F#的一个很棒的特性),其C#版本为: public static long Factorial(int n) { if (n < 0) { throw new ArgumentOutOfRangeException("value must be greater than or equal to 0"); } if (n == 0) { return 1; } return n * Factorial (n - 1); } 递归在解决阶乘、Fibonacci数列这样的问题时尤为适合。但使用的时候要当心,可能会写出不能终止的递归。匿名函数(Anonymous Function) 定义函数的时候F#提供了第二种方式:使用关键字fun。有时我们没必要给函数起名,这种函数就是所谓的匿名函数,有时称为lambda函数,这也是C#3.0的一个新特性。比如有的函数仅仅作为一个参数传给另一个函数,通常就不需要起名。在后面的“列表”一节中你会看到这样的例子。除了fun,我们还可以使用function关键字定义匿名函数,它们的区别在于后者可以使用模式匹配(本文后面将做介绍)特性。看下面的例子: let x = (fun x y -> x + y) 1 2let x1 = (function x -> function y -> x + y) 1 2let x2 = (function (x, y) -> x + y) (1, 2) 我们可优先考虑fun,因为它更为紧凑,在F#类库中你能看到很多这样的例子。 注意:本文中的代码均在F# 1.9.4.17版本下编写,在F# CTP 1.9.6.0版本下可能不能通过编译。 F#系列随笔索引页面