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重温java之bootstrap类加载原理(scsl2.3+jdk1.5)

 
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主题：重温java之bootstrap类加载原理(scsl2.3+jdk1.5)
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最后更新时间：2007-10-31 关键字: bootstrap classloader jvm
引用
让我们一起跟随ClassLoader里的本地方法 findBootstrapClass()， 进入jvm执行启动类加载器加载类的内部实现。
java 代码
 
  1. private Class findBootstrapClass0(String name)  
  2.     throws ClassNotFoundException  
  3.     {  
  4.     check();  
  5.     if (!checkName(name))  
  6.         throw new ClassNotFoundException(name);  
  7.     return findBootstrapClass(name);  
  8.     }  
  9.   
  10.     private native Class findBootstrapClass(String name)  
  11.     throws ClassNotFoundException;  


cpp 代码
  1. // 摘自 j2se\src\share\classes\java\lang\ClassLoader.c
  2. // 表示该函数将被 java class 以jni方式调用
  3. JNIEXPORT jclass JNICALL
  4. Java_java_lang_ClassLoader_findBootstrapClass(JNIEnv *env, jobject loader,
  5. jstring classname)
  6. {
  7.     char *clname;
  8.     jclass cls = 0;
  9.     char buf[128];

  11.     if (classname == NULL) {
  12.         // 类名不能为空
  13.         JNU_ThrowClassNotFoundException(env, 0);
  14.         return 0;
  15.     }

  17.     // 将java的string转成unicode字符, 如果unicode字符长度不超过128
  18.     // 则不分配内存，直接拿buf缓存来使用
  19.     // 否则就malloc一块内存存放， 如果malloc失败， 则返回NULL
  20.     clname = getUTF(env, classname, buf, sizeof(buf));
  21.     if (clname == NULL) {
  22.        // 类名为空， 说明 JVM 内存分配失败， 抛出邪恶的OOM.
  23.        JNU_ThrowOutOfMemoryError(env, NULL);
  24.        return NULL;
  25.     }

  27.     // 将 '.' 转换成 '/'
  28.     VerifyFixClassname(clname);

  30.     if (!VerifyClassname(clname, JNI_TRUE)) {
  31.       // 如果指定的类名不合法， 抛出异常
  32.       JNU_ThrowClassNotFoundException(env, clname);
  33.       goto done;
  34.     }

  36.     // 让jvm使用启动类加载器加载类, 第四位标志0表示使用启动类加载器,
  37.     // throwError为JNI_FALSE时抛出 ClassNotFoundException，而JNI_TRUE抛出NoClassDefFoundError
  38.     cls = JVM_FindClassFromClassLoader(env, clname, JNI_FALSE, 0, JNI_FALSE);

  40. done:
  41.     if (clname != buf) {
  42.        // 类名的格式有问题，且没有走buf缓存，则释放掉创建的内存, 防止内存泄漏
  43.        free(clname);
  44.     }

  46.     return cls;
  47. }


cpp 代码
  1. // 摘自 hotspot\src\share\vm\prims\jvm.h
  2. /*
  3. * jvm.h头文件, 类似java接口的定义。
  4. × 根据给定的classLoader来加载指定类
  5. ×
  6. × *env JNI运行环境
  7. × *name 类名(路径)
  8. × init 是否需要初始化类的内部数据结构
  9. × loader 类加载器标识
  10. × throwError 抛出的异常类型
  11. */
  12. JNIEXPORT jclass JNICALL
  13. JVM_FindClassFromClassLoader(JNIEnv *env, const char *name, jboolean init,
  14. jobject loader, jboolean throwError);



cpp 代码
  1. // 摘自 hotspot\src\share\vm\prims\jvm.cpp
  2. JVM_ENTRY(jclass, JVM_FindClassFromClassLoader(JNIEnv* env, const char* name,
  3.      jboolean init, jobject loader,jboolean throwError))

  5. JVMWrapper3("JVM_FindClassFromClassLoader %s throw %s", name,
  6. throwError ? "error" : "exception");

  8. // 确保字符串不为NULL且长度不大于 (1 << 16) -1 , 否则抛出异常
  9. if (name == NULL || (int)strlen(name) > symbolOopDesc::max_length()) {
  10.     if (throwError) {
  11.        THROW_MSG_0(vmSymbols::java_lang_NoClassDefFoundError(), name);
  12.     } else {
  13.        THROW_MSG_0(vmSymbols::java_lang_ClassNotFoundException(), name);
  14.     }
  15. }

  17. // 将类名放入一个hashmap， 标记符号用的, 并构造为 symbolHandle
  18. // (注意: Handle是一种间接的， 由线程变量分配空间的类，作用是防止GC回收）
  19. // CHECK_0是一个宏， 作用是判断是否有没有处理掉的异常， 如果有， 返回0
  20. symbolHandle h_name = oopFactory::new_symbol_handle(name, CHECK_0);

  22. // 将classLoader标识转换成JVM内部表示的数据结构, 并构造为 Handle
  23. Handle h_loader(THREAD, JNIHandles::resolve(loader));

  25. jclass result = find_class_from_class_loader(env, h_name, init, h_loader,
  26. Handle(), throwError, thread);

  28. if (TraceClassResolution && result != NULL) {
  29.  trace_class_resolution(java_lang_Class::as_klassOop(JNIHandles::resolve_non_null(result)));
  30. }

  32. return result;
  33. JVM_END


cpp 代码
  1. // 摘自 hotspot\src\share\vm\prims\jvm.cpp
  2. jclass find_class_from_class_loader(JNIEnv* env, symbolHandle name, jboolean init, Handle loader, Handle protection_domain, jboolean throwError, TRAPS) {

  4. // 生成类的内部数据结构, 核心步骤，非常复杂, 后期补充一下这里， 但是对核心逻辑没影响
  5. klassOop klass = SystemDictionary::resolve_or_fail(name, loader, protection_domain, throwError, CHECK_0);

  7. // 将类的数据结构， 构造为 KlassHandle
  8. KlassHandle klass_handle(THREAD, klass);

  10. if (init && klass_handle->oop_is_instance()) {
  11. // 初始化类内部的数据结构
  12. klass_handle->initialize(CHECK_0);
  13. }

  15. // 分配内存， 生成class对象
  16. return (jclass) JNIHandles::make_local(env, klass_handle->java_mirror());
  17. }
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最后更新时间：2008-07-28
引用
galaxystar 写道
让我们一起跟随ClassLoader里的本地方法 findBootstrapClass()， 进入jvm执行启动类加载器加载类的内部实现。
java 代码
 
  1. private Class findBootstrapClass0(String name)  
  2.     throws ClassNotFoundException  
  3.     {  
  4.     check();  
  5.     if (!checkName(name))  
  6.         throw new ClassNotFoundException(name);  
  7.     return findBootstrapClass(name);  
  8.     }  
  9.   
  10.     private native Class findBootstrapClass(String name)  
  11.     throws ClassNotFoundException;  


cpp 代码
  1. // 摘自 j2se\src\share\classes\java\lang\ClassLoader.c
  2. // 表示该函数将被 java class 以jni方式调用
  3. JNIEXPORT jclass JNICALL
  4. Java_java_lang_ClassLoader_findBootstrapClass(JNIEnv *env, jobject loader,
  5. jstring classname)
  6. {
  7.     char *clname;
  8.     jclass cls = 0;
  9.     char buf[128];

  11.     if (classname == NULL) {
  12.         // 类名不能为空
  13.         JNU_ThrowClassNotFoundException(env, 0);
  14.         return 0;
  15.     }

  17.     // 将java的string转成unicode字符, 如果unicode字符长度不超过128
  18.     // 则不分配内存，直接拿buf缓存来使用
  19.     // 否则就malloc一块内存存放， 如果malloc失败， 则返回NULL
  20.     clname = getUTF(env, classname, buf, sizeof(buf));
  21.     if (clname == NULL) {
  22.        // 类名为空， 说明 JVM 内存分配失败， 抛出邪恶的OOM.
  23.        JNU_ThrowOutOfMemoryError(env, NULL);
  24.        return NULL;
  25.     }

  27.     // 将 '.' 转换成 '/'
  28.     VerifyFixClassname(clname);

  30.     if (!VerifyClassname(clname, JNI_TRUE)) {
  31.       // 如果指定的类名不合法， 抛出异常
  32.       JNU_ThrowClassNotFoundException(env, clname);
  33.       goto done;
  34.     }

  36.     // 让jvm使用启动类加载器加载类, 第四位标志0表示使用启动类加载器,
  37.     // throwError为JNI_FALSE时抛出 ClassNotFoundException，而JNI_TRUE抛出NoClassDefFoundError
  38.     cls = JVM_FindClassFromClassLoader(env, clname, JNI_FALSE, 0, JNI_FALSE);

  40. done:
  41.     if (clname != buf) {
  42.        // 类名的格式有问题，且没有走buf缓存，则释放掉创建的内存, 防止内存泄漏
  43.        free(clname);
  44.     }

  46.     return cls;
  47. }


cpp 代码
  1. // 摘自 hotspot\src\share\vm\prims\jvm.h
  2. /*
  3. * jvm.h头文件, 类似java接口的定义。
  4. × 根据给定的classLoader来加载指定类
  5. ×
  6. × *env JNI运行环境
  7. × *name 类名(路径)
  8. × init 是否需要初始化类的内部数据结构
  9. × loader 类加载器标识
  10. × throwError 抛出的异常类型
  11. */
  12. JNIEXPORT jclass JNICALL
  13. JVM_FindClassFromClassLoader(JNIEnv *env, const char *name, jboolean init,
  14. jobject loader, jboolean throwError);



cpp 代码
  1. // 摘自 hotspot\src\share\vm\prims\jvm.cpp
  2. JVM_ENTRY(jclass, JVM_FindClassFromClassLoader(JNIEnv* env, const char* name,
  3.      jboolean init, jobject loader,jboolean throwError))

  5. JVMWrapper3("JVM_FindClassFromClassLoader %s throw %s", name,
  6. throwError ? "error" : "exception");

  8. // 确保字符串不为NULL且长度不大于 (1 << 16) -1 , 否则抛出异常
  9. if (name == NULL || (int)strlen(name) > symbolOopDesc::max_length()) {
  10.     if (throwError) {
  11.        THROW_MSG_0(vmSymbols::java_lang_NoClassDefFoundError(), name);
  12.     } else {
  13.        THROW_MSG_0(vmSymbols::java_lang_ClassNotFoundException(), name);
  14.     }
  15. }

  17. // 将类名放入一个hashmap， 标记符号用的, 并构造为 symbolHandle
  18. // (注意: Handle是一种间接的， 由线程变量分配空间的类，作用是防止GC回收）
  19. // CHECK_0是一个宏， 作用是判断是否有没有处理掉的异常， 如果有， 返回0
  20. symbolHandle h_name = oopFactory::new_symbol_handle(name, CHECK_0);

  22. // 将classLoader标识转换成JVM内部表示的数据结构, 并构造为 Handle
  23. Handle h_loader(THREAD, JNIHandles::resolve(loader));

  25. jclass result = find_class_from_class_loader(env, h_name, init, h_loader,
  26. Handle(), throwError, thread);

  28. if (TraceClassResolution && result != NULL) {
  29.  trace_class_resolution(java_lang_Class::as_klassOop(JNIHandles::resolve_non_null(result)));
  30. }

  32. return result;
  33. JVM_END


cpp 代码
  1. // 摘自 hotspot\src\share\vm\prims\jvm.cpp
  2. jclass find_class_from_class_loader(JNIEnv* env, symbolHandle name, jboolean init, Handle loader, Handle protection_domain, jboolean throwError, TRAPS) {

  4. // 生成类的内部数据结构, 核心步骤，非常复杂, 后期补充一下这里， 但是对核心逻辑没影响
  5. klassOop klass = SystemDictionary::resolve_or_fail(name, loader, protection_domain, throwError, CHECK_0);

  7. // 将类的数据结构， 构造为 KlassHandle
  8. KlassHandle klass_handle(THREAD, klass);

  10. if (init && klass_handle->oop_is_instance()) {
  11. // 初始化类内部的数据结构
  12. klass_handle->initialize(CHECK_0);
  13. }

  15. // 分配内存， 生成class对象
  16. return (jclass) JNIHandles::make_local(env, klass_handle->java_mirror());
  17. }

 
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