类加载器

  1. 类加载分类：

    1. 启动类加载器(BootstrapClassLoader)：最顶层的加载类，由C++实现，负责加载<JAVA_HOME>\lib目录下以及被-Xbootclasspath参数所指定的路径中存放的，并且能够被Java虚拟机识别的类（jar等等）。
    2. 扩展类加载器(ExtensionClassLoader)：负责加载 ＜JAVA H O ME>\lib\ext 目录中，或者被 java.ext.dirs 系统变量所指定的路径中所有的类库。
    3. 应用程序类加载器(AppClassLoader)：面向用户的加载器，负责加载用户类路径（ClassPath）上的所有类库，可以在代码中使用该类加载器。

除了BootstrapClassLoader加载器，其他的均由Java实现，且全部继承自Java.lang.ClassLoader。

  1. 双亲委派模型


    image.png
    双亲委派的工作流程为：
    • 当一个类加载器收到了类加载的请求，首先会判断当前类是否被加载过，若加载过则直接返回该类。
    • 若没有被加载过，会先将该请求委派给父类加载器去完成。
    • 该请求会递归的传送到顶层的启动类加载器中。
    • 当父类加载器无法完成该请求时（即搜索范围中没有找到请求所需的类），子加载器才会尝试去加载。
    • 当父类加载器为null时，会使用启动类加载器 BootstrapClassLoader 作为父类加载器。

类加载器之间的父子关系一般不是以继承（ Inheritance）的关系来实现的，而是通常使用组合（Composition）关系来复用父加载器的代码。 双亲委派的优点：Java中的类随着加载器一起具备了带有优先级的层次关系。若无层次关系，类都由各个加载器自行去加载，若用户此时编写了一个名为java.lang的类，并放在程序的ClassPath中，那么系统会因多个加载器而产生多个不同的java.lang类（JVM 区分不同类的方式不仅仅根据类名，相同的类文件被不同的类加载器加载产生的是两个不同的类）, Java 类型体系中最基础的行为也就无从保证，程序将变得混乱。

双亲委派模型的实现源码：

  1. private final ClassLoader parent; 
  2. protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
  3.         throws ClassNotFoundException
  4.     {
  5.         synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
  6.             // 首先，检查请求的类是否已经被加载过
  7.             Class<?> c = findLoadedClass(name);
  8.             if (c == null) {
  9.                 long t0 = System.nanoTime();
  10.                 try {
  11.                     if (parent != null) {//父加载器不为空，调用父加载器loadClass()方法处理
  12.                         c = parent.loadClass(name, false);
  13.                     } else {//父加载器为空，使用启动类加载器 BootstrapClassLoader 加载
  14.                         c = findBootstrapClassOrNull(name);
  15.                     }
  16.                 } catch (ClassNotFoundException e) {
  17.                    //抛出异常说明父类加载器无法完成加载请求
  18.                 }
  20.                 if (c == null) {
  21.                     long t1 = System.nanoTime();
  22.                     //自己尝试加载
  23.                     c = findClass(name);
  25.                     // this is the defining class loader; record the stats
  26.                     sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);
  27.                     sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);
  28.                     sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();
  29.                 }
  30.             }
  31.             if (resolve) {
  32.                 resolveClass(c);
  33.             }
  35.            return c;
  36.         }
  37.     }

  1. 自定义类加载器


    除了 BootstrapClassLoader 其他类加载器均由 Java 实现且全部继承自java.lang.ClassLoader。
    如果我们要自定义自己的类加载器，很明显需要继承 ClassLoader。
    若要避免双亲委托机制，可自定义一个类加载器，然后重写loadClass()即可。