回顧一下類加載過程

類加載過程：加載->連接->初始化。連接過程又可分為三步:驗(yàn)證->準(zhǔn)備->解析。

一個(gè)非數(shù)組類的加載階段（加載階段獲取類的二進(jìn)制字節(jié)流的動(dòng)作）是可控性最強(qiáng)的階段，這一步我們可以去完成還可以自定義類加載器去控制字節(jié)流的獲取方式（重寫一個(gè)類加載器的 loadClass() 方法）。數(shù)組類型不通過類加載器創(chuàng)建，它由 Java 虛擬機(jī)直接創(chuàng)建。

所有的類都由類加載器加載，加載的作用就是將 .class文件加載到內(nèi)存。

類加載器總結(jié)

JVM 中內(nèi)置了三個(gè)重要的 ClassLoader，除了 BootstrapClassLoader 其他類加載器均由 Java 實(shí)現(xiàn)且全部繼承自java.lang.ClassLoader：

BootstrapClassLoader(啟動(dòng)類加載器) ：最頂層的加載類，由C++實(shí)現(xiàn)，負(fù)責(zé)加載 %JAVA_HOME%/lib目錄下的jar包和類或者或被 -Xbootclasspath參數(shù)指定的路徑中的所有類。

ExtensionClassLoader(擴(kuò)展類加載器) ：主要負(fù)責(zé)加載目錄 %JRE_HOME%/lib/ext 目錄下的jar包和類，或被 java.ext.dirs 系統(tǒng)變量所指定的路徑下的jar包。

AppClassLoader(應(yīng)用程序類加載器) :面向我們用戶的加載器，負(fù)責(zé)加載當(dāng)前應(yīng)用classpath下的所有jar包和類。

雙親委派模型

雙親委派模型介紹

每一個(gè)類都有一個(gè)對(duì)應(yīng)它的類加載器。系統(tǒng)中的 ClassLoder 在協(xié)同工作的時(shí)候會(huì)默認(rèn)使用 雙親委派模型 。即在類加載的時(shí)候，系統(tǒng)會(huì)首先判斷當(dāng)前類是否被加載過。已經(jīng)被加載的類會(huì)直接返回，否則才會(huì)嘗試加載。加載的時(shí)候，首先會(huì)把該請(qǐng)求委派該父類加載器的 loadClass() 處理，因此所有的請(qǐng)求最終都應(yīng)該傳送到頂層的啟動(dòng)類加載器 BootstrapClassLoader 中。當(dāng)父類加載器無法處理時(shí)，才由自己來處理。當(dāng)父類加載器為null時(shí)，會(huì)使用啟動(dòng)類加載器 BootstrapClassLoader 作為父類加載器。

每個(gè)類加載都有一個(gè)父類加載器，我們通過下面的程序來驗(yàn)證。

public class ClassLoaderDemo {public static void main(String[] args) {System.out.println("ClassLodarDemo's ClassLoader is " + ClassLoaderDemo.class.getClassLoader());System.out.println("The Parent of ClassLodarDemo's ClassLoader is " + ClassLoaderDemo.class.getClassLoader().getParent());System.out.println("The GrandParent of ClassLodarDemo's ClassLoader is " + ClassLoaderDemo.class.getClassLoader().getParent().getParent());} }

Output

ClassLodarDemo's ClassLoader is sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2 The Parent of ClassLodarDemo's ClassLoader is sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@1b6d3586 The GrandParent of ClassLodarDemo's ClassLoader is null

AppClassLoader的父類加載器為ExtClassLoader ExtClassLoader的父類加載器為null，null并不代表ExtClassLoader沒有父類加載器，而是 BootstrapClassLoader 。

其實(shí)這個(gè)雙親翻譯的容易讓別人誤解，我們一般理解的雙親都是父母，這里的雙親更多地表達(dá)的是“父母這一輩”的人而已，并不是說真的有一個(gè) Mother ClassLoader 和一個(gè) Father ClassLoader 。另外，類加載器之間的“父子”關(guān)系也不是通過繼承來體現(xiàn)的，是由“優(yōu)先級(jí)”來決定。官方API文檔對(duì)這部分的描述如下:

The Java platform uses a delegation model for loading classes. The basic idea is that every class loader has a “parent” class loader. When loading a class, a class loader first “delegates” the search for the class to its parent class loader before attempting to find the class itself.

雙親委派模型實(shí)現(xiàn)源碼分析

雙親委派模型的實(shí)現(xiàn)代碼非常簡(jiǎn)單，邏輯非常清晰，都集中在 java.lang.ClassLoader 的 loadClass() 中，相關(guān)代碼如下所示。

private final ClassLoader parent; protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)throws ClassNotFoundException{synchronized (getClassLoadingLock(name)) {// 首先，檢查請(qǐng)求的類是否已經(jīng)被加載過Class<?> c = findLoadedClass(name);if (c == null) {long t0 = System.nanoTime();try {if (parent != null) {//父加載器不為空，調(diào)用父加載器loadClass()方法處理c = parent.loadClass(name, false);} else {//父加載器為空，使用啟動(dòng)類加載器 BootstrapClassLoader 加載c = findBootstrapClassOrNull(name);}} catch (ClassNotFoundException e) {//拋出異常說明父類加載器無法完成加載請(qǐng)求}if (c == null) {long t1 = System.nanoTime();//自己嘗試加載c = findClass(name);// this is the defining class loader; record the statssun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();}}if (resolve) {resolveClass(c);}return c;}}

雙親委派模型的好處

雙親委派模型保證了Java程序的穩(wěn)定運(yùn)行，可以避免類的重復(fù)加載（JVM 區(qū)分不同類的方式不僅僅根據(jù)類名，相同的類文件被不同的類加載器加載產(chǎn)生的是兩個(gè)不同的類），也保證了 Java 的核心 API 不被篡改。如果沒有使用雙親委派模型，而是每個(gè)類加載器加載自己的話就會(huì)出現(xiàn)一些問題，比如我們編寫一個(gè)稱為 java.lang.Object 類的話，那么程序運(yùn)行的時(shí)候，系統(tǒng)就會(huì)出現(xiàn)多個(gè)不同的 Object 類。

如果我們不想用雙親委派模型怎么辦？

為了避免雙親委托機(jī)制，我們可以自己定義一個(gè)類加載器，然后重寫 loadClass() 即可。

完善修正（issue871：類加載器一問的補(bǔ)充說明）：

自定義加載器的話，需要繼承 ClassLoader 。如果我們不想打破雙親委派模型，就重寫 ClassLoader 類中的 findClass() 方法即可，無法被父類加載器加載的類最終會(huì)通過這個(gè)方法被加載。但是，如果想打破雙親委派模型則需要重寫 loadClass() 方法

自定義類加載器

除了 BootstrapClassLoader 其他類加載器均由 Java 實(shí)現(xiàn)且全部繼承自java.lang.ClassLoader。如果我們要自定義自己的類加載器，很明顯需要繼承 ClassLoader。

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作者：Snailclimb
鏈接：類加載器
來源：github

總結(jié)

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