JDK源码解析之 java.lang.ClassLoader
Class代表它的作用對象是類，Loader代表它的功能是加載，那么ClassLoader就是把一個以.class結尾的文件以JVM能識別的存儲形式加載到內存中。
一、核心方法
1、loadClass方法
protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException{synchronized (getClassLoadingLock(name)) {//自上往下檢查類是否已經被加載Class c = findLoadedClass(name);if (c == null) {long t0 = System.nanoTime();try {//雙親委派加載if (parent != null) {c = parent.loadClass(name, false);} else {c = findBootstrapClassOrNull(name);}} catch (ClassNotFoundException e) {// ClassNotFoundException thrown if class not found// from the non-null parent class loader}//雙親加載沒有找到，則繼續檢查其他類加載器是否加載過//自定義類加載器加載if (c == null) {// If still not found, then invoke findClass in order// to find the class.long t1 = System.nanoTime();//findClass需要Overridec = 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;}}一開始,先調用findLoadedClass(name)去檢查該類是否已經被加載過了，加載過的類不會重復加載。如果是第一次加載（向上傳遞任務），分為兩種:1、parent != null ;當前類加載器不是BootStrapClassLoader，直接調用父類加載器的loadClass來加載該類。2、parent == null 當前加載器是BootStrapClassLoader，則自己嘗試加載該類。
如果上層的加載器都沒有成功加載。（該類沒有在上面任何類加載器的類命名空間下。）任務向下委托，最終回到最初接到加載任務的類加載器，調用findClass()來嘗試加載該類。如果我們自定義一個ClassLoader，可以直接覆蓋該方法(findClass)來進行定制加載邏輯
可以看出，只要每次優先調用parent.loadClass()來執行加載邏輯，就實現了雙親委派模型，同時發現，想破壞雙親委派模型也可以，覆蓋loadClass方法，并且里面不調用parent.loadClass方法即可。
二、總結
JVM啟動時產生三個類加載器：Bootstrap ClassLoader,Extension ClassLoader,App ClassLoader。
Bootstrap ClassLoader負責加載核心類庫(jdk lib下的類)，用C++實現，java代碼中顯示為null；Extension ClassLoader負責加載lib/ext下的類；App ClassLoader負責加載ClassPath下的類。
其中Bootstrap ClassLoader是Extention ClassLoader的父加載器，Extention ClassLoader是APP ClassLoader的父加載器，但不是父子類關系。 由源代碼可見雙親委托機制在加載類時類似遞歸先回溯到Bootstrap ClassLoader，再Extension ClassLoader，再App ClassLoader…此機制一個重要原因是安全原因：防止不安全類的加載進來，比如重新實現String類Boolean類等，加載時回溯到Bootstrap ClassLoader會發現已經加載過了，在不會加載自定義的String類取代掉JDK String。判斷兩個類是不是同一個類，除了名字相同還要是加載器類相同才可以。
三、拓展
1、類加載過程
一個類在被使用之前，會經歷class文件生成—>加載—>連接—>初始化等階段。這些階段組合起來為完整的類加載過程，其中加載階段主要完成三件事：
上述類加載的大部分階段是由JVM控制的，但JVM對于加載階段有些沒有做強制限制，比如從哪獲取class文件，以及如何加載class都可以由用戶自定義實現方案，正是由于JVM提供的這些入口，衍生出了動態字節碼，applet, OSGI，類隔離（ali-Pandora）等技術。
正常情況下一個ClassLoader需要兩個必要屬性
1、parent:用于指明當前ClassLoader的父類加載器
2、url:類命名空間，用于指明當前ClassLoader從哪里加載class文件
2、ClassLoader分類:
1、系統自帶的ClassLoader
2、用戶自定義類加載ClassLoader
其中系統自帶的ClassLoader分成三類:
1.1、 BootstrapClassloader: 啟動類加載器, 加載JAVA_HOME/lib/目錄下的所有jar包, 而該目錄下的主要放系統核心類庫,比如包含Object, String等類的rt.jar就是由該類加載器加載進內存的.
1.2、ExtClassloader: 擴展類加載器, 加載JAVA_HOME/jre/lib/ext/目錄下的所有jar包或者由java.ext.dirs系統屬性指定的jar包。放入這個目錄下的jar包對所有AppClassloader都是可見的(雙親委派模型 ).
1.3、AppClassloader | SystemClassLoader: 應用類加載器, 也叫系統類加載器. 是我們平時接觸最密切的類加載器, 主要負責加載classpath下的所有類. 平時我們用maven構建項目時, 添加進pom文件中的依賴, 最后都是由idea幫我們直接把依賴關聯的jar包放到classPath下, 并在運行時, 由AppClassloader幫我們把這些jar包中的class加載到內存中.
總結下來，BootstrapClassloader和ExtClassLoader主要負責加載JDK相關的系統類。AppClassLoader來處理我們classpath下的所有類。
3、疑問:既然Class使用前需要ClassLoader加載到內存,那ClassLoader本身是由誰加載的?
BootStrapClassLoader并不是用java寫的，而是用C++,他屬于JVM的一部分，在JVM啟動時就會被連帶啟動起來，所以在不需要被某一個ClassLoader加載。ExtClassLoader和AppClassLoader是定義在rt.jar中，所以是有BootStrapClassLoader加載進來的。
4、疑問:一個類什么時候被加載:
簡單來說，程序第一次使用某個類的時候，就會調用ClassLoader去加載該類。比如：new 一個類的實例對象或者使用反射Class.forName(…)來獲取Class對象（類對象）都會觸發類加載。
5、疑問:ClassLoader有很多種，我們僅知道他們都有各自的加載路徑，而它們是什么關系，如何協作配合的呢？（雙親委派模型是什么）:
要理解雙親委派模型，首先要了解各個類加載器的層次關系。如圖，從下往上看，每個類的parent是在它上方與它相鄰的類加載器，比如最下面的CustomClassLoader代表用戶自定義類加載器，它的parent是AppClassLoader，AppClassLoader的parent是ExtClassLoader，ExtClassLoader的parent是BootStrapClassLoader，這種遞推關系到BootStrapClassLoader終止，因為它是頂層類加載器，它沒有parent。
注意:這種層次關系是組合形式來實現的，并不是傳統理解的繼承，如：CustomClassLoader的parent是AppClassLoader，但CustomClassLoader并不是AppClassLoader的子類，僅僅是把自己類中的parent屬性指向AppClassLoader
6、疑問:當需要加載一個類是，各個類加載器它們是如何協同工作的呢？
當一個類加載器想要加載一個類時，它會先把該加載任務委托給它的父類加載器(parent),而不是自己先嘗試加載，以此類推，父類加載器又會委托自己的父類加載器去執行加載任務，直到最頂層的BootStrapClassLoader為止，如果BootStrapClassLoader在自己類空間（上面提到的URL）找到了該類的Class文件，就會加載該類到內存中，如果找不到，BootStrapClassLoader會把任務向下傳遞回ExtClassLoader，讓它去嘗試加載該類，如果ExtClassLoader在自己的類空間中找到該類的class文件則會加載該類到內存中，如果找不到，則ExtClassLoader會把任務繼續向下傳遞，以此類推，直到某個類加載器在自己的類命名空間中找到該類的Class文件，并加載到內存中
可以看出，從下往上傳遞任務，秉著優先讓上層加載器去加載的原則，而從上到下傳遞任務，秉著優先讓自己去加載的原則
好處：可以讓每個類具有優先級層次，越靠上方的類加載器加載進來的類層級就會越高，在程序中可見的范圍就會越大。如Object類，因為處于rt.jar中，根據雙親委派模型的執行規律，會被最上面的BootStrapClassLoader加載進來，也就能保證該類在程序中只會被加載一次，也只會存在一份，所有的程序使用的都是這一份，不會出現自己定義一個Object類，被自己的ClassLoader給加載進來的情況，因為rt.jar中的Object會被優先加載。
總結
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