类加载器的命名空间

野性酷女 2021-10-18 05:43 255阅读 0赞

>  命名空间是类加载器中一个很重要的概念，对于只要学过java的人都知道java万物皆对象，在java中即使是一个“.class”文件，通过类加载器加载到虚拟机内存，那么在内存中会生成一个对应的Class对象

那么问题又来了，你应该听说过，一个类在内存中只能有一个Class对象，那么真的是这样吗？没有任何前提吗？接下类我们就来详细的分析一下，为什么那么多人说同一个类在内存中有且只有一个Class对象？真的是这样吗？

首先先来介绍一下类加载器，只有了解了类加载器的概念你才能理解我接下来说的。

在java中一共有三种类加载器，如果也可以说是四种，因为还有一种是我们的自定义类加载器，需要我们自己实现，

1.  根类加载器也叫启动类加载器，我们的rt.jar包就是根类加载器加载的，如果具体的根类加载负责的classPath可以通过System.getProperty("sun.boot.class.path") 查看根类加载器负责加载的路径
2.  扩展类加载器，通过System.getProperty("java.ext.dirs") 即可查看
3.  应用加载器，也叫系统类加载器，System.getProperty("java.class.path") 即可查看 
4.  自定义类加载器

接下来我们来理解一下类加载器的双亲委派机制

> 当一个类加载器尝试加载某一个类之前会先委派给它的父类加载器，以此类推，如果父类加载器加载不了才会自己加载，如果自己也加载不了，这时候就会抛出异常

平时我们自己写的类都是由系统类加载器负责加载，所以平时我们写的类信息都保存在系统类加载器的命名空间中

命名空间：

>  命名空间是由该类加载器以及其父类加载器所构成的，其中父类加载器加载的类对其子类可见，但是反过来子类加载的类对父类不可见，同一个命名空间中一定不会出现同一个类（全限定名一模一样的类）多个Class对象，换句话说就是在同一命名空间中只能存在一个Class对象，所以当你听别人说在内存中同一类的Class对象只有一个时其实指的是同一命名空间中，当然也不排除他压根就不知道这个概念。

到这里你应该知道，同一命名空间一个类的Class对象只有一个，那么不同的命名空间呢？看来你能想到这个问题以及很厉害了

接下来我们来看一个异常

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可能你一眼就看出来了，这不就是一个类型转换异常吗？是的！没错！但你看看我圈中的两条信息，发现没有？明明是同一类，而java却告诉我不能转换？这是什么鬼？

当然只看这个异常你是看不懂的，接下类我把代码贴出来，并详细的分析一下

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这是一个自定义的类加载器，path为成员属性，来指定这个类加载器负责加载的classPath

extName为扩展的名是一个常量指定为“.class”，然后通过defineClass来返回一个Class对象

这是Studnt类

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这是测试类

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我们先不讨论异常的事，我们先把这段代码给说清楚

实例化了两个自定义类加载器 loader1和loader2，分别将他们的classPath指定到我电脑的G盘下，

然后通过loader1和loader2分别加载Student类，正常来说这是没有任何问题的。而且还会输出true，先来讲讲为什么没有问题，只有理解了为什么不会出现问题，才能理解为什么出问题

按照类加载器的层级关系 自定义类加载器->系统类加载器->扩展类加载器->根类加载器 是按照这种层级关系来的，这是的层级关系并不是通过继承体现的，而是在自类加载器的内部有个成员属性保存了父类加载器

然后我们知道类加载器是有双亲委派机制的，那么loader1加载student类之前一定会去让它的父类，也就是系统类加载器去加载，系统类加载器然后又让它的父类加载，，以此类推，还是由最后系统类加载器加载，因为它的父类都加载不了，

那么loader2去加载的时候也会按照上面那种流程，但是会先判断这个类是否已经加载过了，如果加载过了就直接返回这个类的Class对象，很显然Student已经被系统类加载器加载过了，所以clazz1和clazz2都代表同一个对象，他们肯定是相同的，然后调用方法本来传入的就是Student对象 ，向下转型也是没问题的，那么我刚刚那个异常是怎么导致的呢？

细心的读者应该会发现，在那个异常信息的上面还打印了一个false。

什么？false？他们不是同一个Class对象吗？接下来看我动了哪些手脚

通过System.property("java.class.path")获取到系统类加载器的classPath当然使用Idea的话编译后的代码是存放在out这个目录的，用idea的都知道，我这里只是因为idea上面有其他的项目所以才使用Eclipse写一下，Eclipse会存放在一个bin目录下，如果实在不知道可以通过上面那行代码确定一下

![20190821120447697.png][]

有没有发现什么问题？我把Student的class字节码文件删除了，

![2019082112053562.png][]

然后在我的G盘保存了一份，然后我通过我自己的类加载器来加载这个Student肯定是能加载的，但是这样的话系统类加载是无法加载的，因为当前字节码文件没有在系统类加载器的classPath中，所以只能由我们的自定义类加载器加载，然后我们通过loader1和loader2各自加载一个。但是此时，loader1和loader2是没有任何关系的，他们加载前只会去找它的父类，父类加载不了只能自己加载，而loader1和loader2没有任何关系，他们加载的类只能它们的子类可见，故他们各自加载了一个Student类，这就加载了两个Class对象，而且他们存放在不同的命名空间中，不同的命名空间中的对象是互不可见的，到这里你应该明白为什么是false了，但是类型转换异常又是怎么出来的呢？其实这个也很好理解，连Class对象都不同，那又怎么转换呢？而且他们还互不可见

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