Portfolio

주제

내용

클래스 로더

메모리에 없는 클래스가 필요하게 되면 파일로부터 읽어서 메모리에 로딩하는 역할을 함.

크게 3가지 단계로 동작

요청 받으면 캐시 확인

없으면 상위 클래스 로더 확인

자기 자신에 있는지 확인

종류 4가지

Bootstrap Class Loader : 맨 처음 , 기본 클래스 로드하고 있음

Extension Class Loader : 자바 기본 클래스에서 확장한 클래스 로드

System Class Loader : 클래스 패스 옵션으로 주어진 클래스들을 로드

사용자 정의 클래스 로더

클래스 로드 과정

로딩단계

클래스를 파일에서 가져와서 jvm 메모리 로드 단계

링킹 단계

검증 : 바이트코드가 자바 규칙에 맞는지
준비 : 클래스가 필요로 하는 메모리를 미리 할당하는
분석 : 클래스가 참조하는 객체에 실제 메모리를 주소값을 할당하는 단계

초기화 단계

static 변수의 값을 할당을 한 다음에 클래스를 초기화 하는 단계

동적인 클래스 로딩이란?

즉, 런타임에 모든 코드가 JVM에 링크 된다.

모든 클래스는 그 클래스가 참조되는 순가에 동적으로 jvm에 링크되며, 메모리에 로딩된다.

동적인 클래스 로딩은 자바의 클래스 로더 시스템을 통해서 이루어지며, 자바가 기본적으로 제공하는 클래스로더는 java.lang.ClassLoader 를 통해서 표현된다.

jvm이 시작되면, 부트스트랩 클래스로더를 생성하고, 그 다음에 가장 첫번째 클래스인 object를 시스템에 읽어온다.

런타임에 동적으로 클래스를 로딩한다는 것은 jvm이 클래스에 대한 정보를 갖고 있지 않다는 것을 의미한다.

즉 jvm은 클래스의 메소드, 필드, 상속 관계 등에 대한 정보를 알지 못한다.

따라서, 클래스로더는 클래스를 로딩할 때 필요한 정보를 구하고, 그 클래스가 올바른지를 검사할 수 있어야 한다.

💌

클래스를 로딩할 때가 아닌 코드를 실행하는 순간에 클래스를 로딩하는 것을 런타임 동적 로딩이라고 한다.

로드타임 동적 로딩(load-time dynamic loading)과 런타임 동적 로딩(run-time dynamic loading)

클래스를 로딩하는 방식에는 로드타임 동적 로딩(load-time dynamic loading)과 런타임 동적 로딩(run-time dynamic loading)이 있다. 먼저 로드타임 동적 로딩에 대해서 알아보기 위해 다음과 코드를 살펴보자.


public class HelloWorld {     
	public static void main(String[] args) {        
	System.out.println("안녕하세요!");     
	}  
}

HelloWorld 클래스를 실행하였다고 가정해보자. 아마도, 명령행에서 다음과 같이 입력할 것이다.

$ java HelloWorld

JVM이 시작

부트스트랩 클래스로더가 생성된 후에, 모든 클래스가 상속받고 있는 Object 클래스를 읽어온다.

그 이후, 클래스로더는 명령행에서 지정한 HelloWorld 클래스를 로딩하기 위해, HelloWorld.class 파일을 읽는다.

HelloWorld 클래스를 로딩하는 과정에서 필요한 클래스가 존재한다.

바로 java.lang.String과 java.lang.System이다. 이 두 클래스는 HelloWorld 클래스를 읽어오는 과정에서, 즉 로드타임에 로딩된다. 이 처럼, 하나의 클래스를 로딩하는 과정에서 동적으로 클래스를 로딩하는 것을 로드타임 동적 로딩이라고 한다. (extension class loader)


public class Hello1 implements Runnable {
	public void run() {
		System.out.println("안녕1");
	}
}

public class Hello2 implements Runnable {
	public void run() {
		System.out.println("안녕2");
	}
}


public class RuntimeLoading {
     public static void main(String[] args) {
        try {
           if (args.length < 1) {
              System.out.println("사용법: java RuntimeLoading [클래스 이름]");
              System.exit(1);
           }
           Class klass = Class.forName(args[0]);
           Object obj = klass.newInstance();
           Runnable r = (Runnable) obj;
           r.run();
        } catch(Exception ex) {
           ex.printStackTrace();
        }
     }
  }

위 코드에서, Class.forName(className)은 파리미터로 받은 className에 해당하는 클래스를 로딩한 후에, 그 클래스에 해당하는 Class 인스턴스(로딩한 클래스의 인스턴스가 아니다!)를 리턴.

Class 클래스의 newInstance() 메소드는 Class가 나타내는 클래스의 인스턴스를 생성한다. 예를 들어, 다음과 같이 한다면 java.lang.String 클래스의 객체가 생성된다.

따라서, Class.forName() 메소드가 실행되기 전까지는 RuntimeLoading 클래스에서 어떤 클래스를 참조하는 지 알수 없다. 다시 말해서, RuntimeLoading 클래스를 로딩할 때는 어떤 클래스도 읽어오지 않고, RuntimeLoading 클래스의 main() 메소드가 실행되고 Class.forName(args[0])를 호출하는 순간에 비로서 args[0]에 해당하는 클래스를 읽어온다. 이처럼 클래스를 로딩할 때가 아닌 코드를 실행하는 순간에 클래스를 로딩하는 것을 런타임 동적 로딩이라 한다.