JVM - 类加载器

JVM（Java Virtual Machine）是Java程序的运行环境，它能够将Java代码转换成可执行的字节码，并在不同平台上运行。在JVM中，类加载器（Class Loader）负责将Java字节码加载到JVM中。

类加载器概述

类加载器是JVM中的一个重要组件，它主要用于加载Java类和资源文件。在JVM中，类加载器会按照一定的顺序查找需要加载的类，如果类没有被加载，则会通过类加载器将其加载到内存中。

JVM中存在三种类加载器

1. 启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）：负责加载Java的核心类库，如java.lang包中的类。
2. 扩展类加载器（Extension ClassLoader）：负责加载Java扩展库，如javax.*包中的类。
3. 应用程序类加载器（Application ClassLoader）：负责加载应用程序的类，即我们自己编写的类。
4. 自定义类加载器：开发者可以通过继承ClassLoader类来创建自定义的类加载器，以满足特定的需求。

Java 9之前的类加载器

在Java 9之前，JVM中的类加载器存在两个问题：

1. 命名空间污染：由于每个类加载器都有自己的命名空间，因此可能会导致多个类加载器加载同一个类，从而引发命名空间污染问题。
2. 无法卸载类：由于JVM中的类加载器不支持卸载已经加载的类，因此可能会导致内存泄漏问题。

为了解决这些问题，Java 9引入了一种新的类加载器架构。

Java 9之后的类加载器

在Java 9中，JVM中的类加载器被重新设计为：

Java9类加载器

1. 启动类加载器：负责加载Java的核心类库，如java.lang包中的类。
2. 平台类加载器：负责加载Java扩展库，如javax.*包中的类。
3. 应用程序类加载器：负责加载应用程序的类，即我们自己编写的类。
4. 模块类加载器：负责加载模块中的类。

Java 9中的模块化系统为JVM类加载器带来了一些重大变化，可以解决Java 9之前存在的问题。

模块化类加载器

在Java 9中，每个模块都有自己的类加载器，这些类加载器由模块路径（Module Path）上的模块描述符（Module Descriptor）指定。模块描述符是一个文件，它描述了模块的依赖关系和导出的包。模块加载器会按照模块描述符中指定的依赖关系来加载模块，并将其放置在自己的命名空间中。

模块化类加载器具有以下特点：

1. 命名空间隔离：每个模块都有自己的命名空间，避免了命名空间污染问题。
2. 可卸载性：由于每个模块都有自己的类加载器，因此可以卸载整个模块，避免了内存泄漏问题。

模块路径和类路径

在Java 9中，存在两种类路径：

1. 模块路径（Module Path）：它用于指定模块所在的路径，其中包括了每个模块的描述符和类文件。模块路径是Java 9中新增的概念，它是实现模块化的关键。
2. 类路径（Class Path）：它用于指定非模块化代码所在的路径，其中包括了每个类文件和JAR文件。类路径是Java早期就存在的概念，在Java 9中仍然保留。

总结

Java 9引入了模块化系统，它将Java代码分解为更小、更简单的组件，并将其打包成模块。每个模块都有自己的依赖关系和导出的API。这种模块化系统使得Java应用程序更加易于开发、维护和部署。

在Java 9中，类加载器被重新设计为启动类加载器、平台类加载器、应用程序类加载器和模块类加载器。其中，模块类加载器具有命名空间隔离和可卸载性的特点，这些特点可以避免命名空间污染和内存泄漏问题。

总之，Java 9的类加载器架构是一个重大的变化，它提供了更好的模块化支持，并且解决了Java 9之前存在的一些问题。