ClassLoader

JVM에서 동작하는 모든 Class들은 참조되는 순간 동적으로 Load 및 Link가 이루어진다.
ClassLoader는 클래스들을 동적으로 메모리에 로딩할 책임을 가지고 있다.

Class Load 방식에 대해

Load Time Dynamic Loading
- 하나의 클래스를 로딩하는 과정에서 필요한 다른 클래스를 한번에 로딩하는 것을 말한다.
Run Time Dynamic Loading
- Reflection과 같은 실제로 메소드가 실행될때 로딩하는 것을 말한다.

ClassLoader 과정에 대해

Loading

클래스 로더가 .class 파일을 읽고, 그 내용에 따라 적절한 바이너리 데이터를 만들고 메소드 영역에 저장하는 행위
- Loading하면서 JVM 스펙이 맞는지 확인
- Java Version 확인

Linking

총 세 단계로 나눠져 있다.
Verify
- JVM에서 사용이 가능한 형태인지를 검증하는 작업
- 해당 비용이 매우 크기 때문에 옵션을 통해 Disabled 할 수 있다.
  - -Xverify:none 옵션으로 끌 수 있음.
    - openjdk13 에서 해당 옵션 deprecated
    - https://bugs.openjdk.java.net/browse/JDK-8218003
Preparation
- Type이 필요로 하는 Memory를 할당해 주는 작업
Resolution
- 심볼릭 메모리 레퍼런스를 메소드 영역에 있는 실제 레퍼런스로 교체한다. 이 과정은 Optional이다.
- Constant Pool의 Symbolic Reference를 Direct Reference, 즉 실제 메모리 주소 값으로 변경해 주는 작업을 의미

Initialization

Static 변수의 값을 할당한다. (static 블럭이 있다면 이때 실행된다.)
SuperClass 초기화를 진행한다.
SuperClass를 초기화한 후 해당 Class의 초기화를 진행한다.

ClassLoader 종류

클래스 로더는 계층 구조로 이뤄져 있으며 기본적으로 세가지 클래스 로더가 제공된다.
Bootstrap ClassLoader
- 최상위 우선순위를 가진 클래스 로더
- jre/lib/rt.jar을 로딩한다.
  - 네이티브 코드로 구현되어 있다.
Extension ClassLoader
- jre/lib/ext에 포함된 클래스 파일을 로딩한다.
Application ClassLoader
- 애플리케이션 클래스패스(애플리케이션 실행할 때 주는 -classpath 옵션 또는 java.class.path 환경 변수의 값에 해당하는 위치)에서 클래스를 읽는다.

ClassLoader Principle

Delegation
- 클래스로딩 작업을 상위 클래스로더에 위임한다.
Visibility
- 하위 클래스로더는 상위 클래스로더의 내용을 볼 수 있지만 반대로는 볼 수 없다.
- Tomcat ClassLoading
  - https://tomcat.apache.org/tomcat-9.0-doc/class-loader-howto.html
Uniquesness
- 하위 클래스로더는 상위 클래스로더가 로딩한 클래스를 다시 로딩하지 않게 해서 로딩된 클래스의 유일성을 보장한다.

확인해보자

java -verbose:class HelloWorld

ClassLoader관련 Quiz

https://whiteship.tistory.com/2578?category=56999

왜 클래스 로더들은 여러개여야 하는가?

https://stackoverflow.com/questions/10828863/what-is-the-use-of-custom-class-loader

Java9의 ClassLoader 변화

https://www.tutorialspoint.com/what-are-the-changes-of-class-loaders-in-java-9

Reference