- Un classloader trova un file di classe e lo carica nella JVM in modo che il programma possa utilizzarlo.
- Le classi vengono caricate al primo utilizzo, non all'avvio, e il loader individua il bytecode ogni volta.
- I loader integrati formano una catena genitore (bootstrap, platform, application) che delega verso l'alto.
- I classloader personalizzati sono il motivo per cui i mod di Minecraft possono patchare le classi di gioco durante il caricamento.
Un classloader è la parte del runtime Java che individua un file di classe e lo carica nella JVM in modo che il programma possa utilizzarlo. Le classi non vengono caricate tutte all'avvio. La JVM carica ciascuna di esse la prima volta che è necessaria, e un classloader è ciò che individua il bytecode, lo legge e lo passa alla JVM. Minecraft Java Edition si basa esattamente su questo meccanismo.
Dove si integra Opal
Opal è un mod Fabric, e Fabric carica il gioco tramite il proprio classloader, consentendo ai mod di modificare le classi durante il caricamento. La guida all'installazione illustra come installarlo.
Cosa fa effettivamente un classloader
Un classloader trasforma un nome di classe in una classe utilizzabile all'interno della JVM in esecuzione. Richiedi un tipo, il loader individua i byte .class corrispondenti e la JVM definisce quel tipo in memoria.
Il lavoro si svolge in tre fasi. Il loader trova il bytecode per una classe denominata. La JVM lo verifica e lo collega. Quindi la classe è pronta per essere utilizzata. Questo è il motivo per cui un programma Java può includere codice che non è stato menzionato al momento della compilazione: il nome è sufficiente per il loader per trovarlo.
La gerarchia dei loader
I classloader sono organizzati in una catena genitore, e la maggior parte di essi chiede prima al genitore. Un'applicazione standard ha tre loader integrati impilati l'uno sull'altro.
| Loader | Carica |
|---|---|
| Bootstrap | Le classi runtime Java di base |
| Platform | Moduli della libreria standard al di fuori del core |
| Application | Le classi del tuo programma dal classpath |
Quando viene richiesto al loader dell'applicazione un classe, normalmente delega prima verso l'alto. Il genitore ha la possibilità di caricarla, e solo se nessun genitore può farlo, il figlio ci prova. Questo è chiamato modello di delega, e mantiene i tipi di base coerenti in tutto il programma.
Identità delle classi e loader personalizzati
Una classe è identificata sia dal suo nome che dal loader che l'ha definita. Due loader possono caricare una classe con lo stesso nome, e la JVM le considera due tipi diversi. Potrebbe sembrare un dettaglio, ma è proprio questo il motivo per cui i classloader sono potenti.
I programmi possono definire i propri classloader. Un loader personalizzato può leggere bytecode da qualsiasi fonte: un jar, la rete, un array di byte generato, persino bytecode che ha trasformato durante il processo. È così che i sistemi di plugin, i server di applicazioni e i framework di mod caricano codice che il programma host non conosceva al momento della compilazione.
Perché questo è importante per i mod di Minecraft
I mod esistono grazie al classloading personalizzato. Un mod loader per Minecraft avvia il gioco attraverso il proprio classloader, in modo da poter vedere e modificare le classi di gioco durante il caricamento. È in quel punto di aggancio che avviene la patch del bytecode.
Quando un loader si interpone tra il disco e la JVM, può trasformare una classe proprio prima che la JVM la definisca. Un mod può riscrivere un metodo di gioco, iniettare nuovi comportamenti o aggiungere campi, il tutto senza una copia modificata del gioco sul disco. La classe su cui la JVM finisce per eseguire è quella patchata. Per capire come questo si inserisce nel quadro generale, consulta Cos'è un mod loader per Minecraft?.
FAQ
Al primo utilizzo, non all'avvio. La prima volta che il tuo codice interagisce con un tipo, la JVM richiede a un classloader di trovarlo e definirlo. Questo viene chiamato caricamento pigro.
Un caricatore chiede al suo genitore di caricare una classe prima di tentare di farlo da solo. La catena dei genitori risale fino al caricatore di bootstrap, che impedisce che i tipi Java principali vengano caricati due volte con lo stesso nome.
Sì, se classloader diversi le definiscono. La JVM identifica una classe dal suo nome più il suo loader di definizione, quindi classi con lo stesso nome provenienti da loader separati sono tipi distinti.
Per visualizzare le classi di gioco mentre vengono caricate e correggerle in memoria. Un loader personalizzato può trasformare il bytecode prima che la JVM definisca la classe, ed è così che i mod modificano il gioco senza editarlo su disco.
