說明：了解ClassLoader前，先了解?第四章 類加載機制

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1、ClassLoader作用

• 類加載流程的"加載"階段是由類加載器完成的。

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2、類加載器結構

結構：BootstrapClassLoader（祖父）-->ExtClassLoader（爺爺）-->AppClassLoader(也稱為SystemClassLoader)（爸爸）-->自定義類加載器（兒子）

關系：看括號中的排位；彼此相鄰的兩個為父子關系，前為父，后為子

2.1、BootstrapClassLoader

• 下邊簡稱為boot
• C++編寫
• 為ExtClassLoader的父類，但是通過ExtClassLoader的getParent()獲取到的是null（在類加載器部分：null就是指boot）
• 主要加載：E:\Java\jdk1.6\jre\lib\*.jar（最重要的就是：rt.jar）

2.2、ExtClassLoader：

• 下邊簡稱為ext
• java編寫，位于sun.misc包下，該包在你導入源代碼的時候是沒有的，需要重新去下
• 主要加載：E:\Java\jdk1.6\jre\lib\ext\*.jar（eg.dnsns.jar）

2.3、AppClassLoader：

• 下邊簡稱為app
• java編寫，位于sun.misc包下
• 主要加載：類路徑下的jar

2.4、自定義類加載器：

• 下邊簡稱為custom
• 自己編寫的類加載器，需要繼承ClassLoader類或URLClassLoader，并至少重寫其中的findClass(String name)方法，若想打破雙親委托機制，需要重寫loadClass方法
• 主要加載：自己指定路徑的class文件

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3、全盤負責機制

概念：假設ClassLoaderA要加載class B，但是B引用了class C，那么ClassLoaderA先要加載C，再加載B，"全盤"的意思就是，加載B的類加載器A，也會加載B所引用的類

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4、雙親委托機制

這也是類加載器加載一個類的整個過程。

過程：假設我現在從類路徑下加載一個類A，

1）那么app會先查找是否加載過A，若有，直接返回；

2）若沒有，去ext檢查是否加載過A，若有，直接返回；

3）若沒有，去boot檢查是否加載過A，若有，直接返回；

4）若沒有，那就boot加載，若在E:\Java\jdk1.6\jre\lib\*.jar下找到了指定名稱的類，則加載，結束；

5）若沒找到，boot加載失敗；

6）ext開始加載，若在E:\Java\jdk1.6\jre\lib\ext\*.jar下找到了指定名稱的類，則加載，結束；

7）若沒找到，ext加載失敗；

8）app加載，若在類路徑下找到了指定名稱的類，則加載，結束；

9）若沒有找到，拋出異常ClassNotFoundException

注意：

• 在上述過程中的1）2）3）4）6）8）后邊，都要去判斷是否需要進行"解析"過程 （"解析"見 第四章 類加載機制）
• 類的加載過程只有向上的雙親委托，沒有向下的查詢和加載，假設是ext在E:\Java\jdk1.6\jre\lib\ext\*.jar下加載一個類，那么整個查詢與加載的過程與app無關。
• 假設A加載成功了，那么該類就會緩存在當前的類加載器實例對象C中，key是（A，C）（其中A是類的全類名，C是加載A的類加載器對象實例），value是對應的java.lang.Class對象
• 上述的1）2）3）都是從相應的類加載器實例對象的緩存中進行查找
• 進行緩存的目的是為了同一個類不被加載兩次
• 使用（A,C）做key是為了隔離類，假設現在有一個類加載器B也加載了A，key為（A,B），則這兩個A是不同的A。這種情況怎么發生呢？
  • 假設有custom1、custom2兩個自定義類加載器，他們是兄弟關系，同時加載A，這就是有可能的了

總結：

• 從底向上檢查是否加載過指定名稱的類；從頂向下加載該類。（在其中任何一個步驟成功之后，都會中止類加載過程）
• 雙親委托的好處：假設自己編寫了一個java.lang.Object類，編譯后置于類路徑下，此時在系統中就有兩個Object類，一個是rt.jar的，一個是類路徑下的，在類加載的過程中，當要按照全類名去加載Object類時，根據雙親委托，boot會加載rt.jar下的Object類，這是方法結束，即類路徑下的Object類就沒有加載了。這樣保證了系統中類不混亂。

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5、源代碼

1 /** 2 * 根據指定的binary name加載class。 3 * 步驟： 4 * 假設我現在從類路徑下加載一個類A， 5 * 1）那么app會先查找是否加載過A（findLoadedClass(name)），若有，直接返回； 6 * 2）若沒有，去ext檢查是否加載過A（parent.loadClass(name, false)），若有，直接返回； 7 * findBootstrapClassOrNull(name) 3)4)5)都是這個方法 8 * 3）若沒有，去boot檢查是否加載過A，若有，直接返回； 9 * 4）若沒有，那就boot加載，若在E:\Java\jdk1.6\jre\lib\*.jar下找到了指定名稱的類，則加載，結束； 10 * 5）若沒找到，boot加載失敗； 11 * findClass(name) 6)7)8)9)都是這個方法 12 * 在findClass中調用了defineClass方法，該方法會生成當前類的java.lang.Class對象 13 * 6）ext開始加載，若在E:\Java\jdk1.6\jre\lib\ext\*.jar下找到了指定名稱的類，則加載，結束； 14 * 7）若沒找到，ext加載失敗； 15 * 8）app加載，若在類路徑下找到了指定名稱的類，則加載，結束； 16 * 9）若沒有找到，拋出異常ClassNotFoundException 17 * 注意：在上述過程中的1）2）3）4）6）8）后邊，都要去判斷是否需要進行"解析"過程 18 */ 19 protected synchronized Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) 20 throws ClassNotFoundException { 21 Class c = findLoadedClass(name);//檢查要加載的類是不是已經被加載了 22 if (c == null) {//沒有被加載過 23 try { 24 if (parent != null) { 25 //如果父加載器不是boot，遞歸調用loadClass(name, false) 26 c = parent.loadClass(name, false); 27 } else {//父加載器是boot 28 /* 29 * 返回一個由boot加載過的類;3) 30 * 若沒有，就去試著在E:\Java\jdk1.6\jre\lib\*.jar下查找 4) 31 * 若在bootstrap class loader的查找范圍內沒有查找到該類，則返回null 5) 32 */ 33 c = findBootstrapClassOrNull(name); 34 } 35 } catch (ClassNotFoundException e) { 36 //父類加載器無法完成加載請求 37 } 38 if (c == null) { 39 //如果父類加載器未找到，再調用本身（這個本身包括ext和app）的findClass(name)來查找類 40 c = findClass(name); 41 } 42 } 43 if (resolve) { 44 resolveClass(c); 45 } 46 return c; 47 } View Code

說明：

• 該段代碼中引用的大部分方法實質上都是native方法
• 其中findClass方法的類定義如下： /*** 查找指定binary name的類* 該類應該被ClassLoader的實現類重寫*/protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {throw new ClassNotFoundException(name);} View Code
• 關于findClass可以查看URLClassLoader.findClass(final String name)，其中引用了defineClass方法，在該方法中將二進制字節流轉換為了java.lang.Class對象。

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附：關于遞歸

遞歸基于棧實現。

上述的代碼如果不清楚遞歸的意義是看不清的。

解釋：

• app_loadClass()方法執行到ext_loadClass()，這時候對于app_loadClass()中剩余的findClass()會在棧中向下壓；
• 然后執行ext_loadClass()，當執行到findBootstrapClassOrNull(name)，這時候ext_loadClass()中剩余的findClass()也會從棧頂向下壓，此時ext_loadClass()_findClass()僅僅位于app_loadClass()_findClass()的上方；
• 然后執行findBootstrapClassOrNull(name)，當boot檢測過后并且執行完加載后并且沒成功，boot方法離開棧頂；
• 然后執行此時棧頂的ext_loadClass()_findClass()
• 然后執行此時棧頂的app_loadClass()_findClass()

這樣，就完成了雙親委托機制。

遞歸太煩了，實際開發中盡量不要用！

轉載于:https://www.cnblogs.com/java-zhao/p/5201291.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的第五章 类加载器ClassLoader源码解析的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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