本章內(nèi)容根據(jù)《深入理解Java虛擬機》第7章部分內(nèi)容整理

?

? ? 1.什么是類加載器？

? ?在類加載階段，有一步是“通過類的全限定名來獲取描述此類的二進制字節(jié)流”，而所謂的類加載器就是實現(xiàn)這個功能的一個代碼模塊，這個動作是在Java虛擬機外部實現(xiàn)的，這樣做可以讓應用程序自己決定如何去獲取所需要的類。

? ?類加載器的作用：首先類加載器可以實現(xiàn)最本質(zhì)的功能即類的加載動作。同時，它還能夠結(jié)合java類本身來確定該類在Java虛擬機中的唯一性。用通俗的話來說就是：比較兩個類是否相等，只有這兩個類是由同一個類加載器加載才有意義。否則，即使這兩個類是來源于同一個Class文件，只要加載它們的類加載器不同，那么這兩個類必定不相等。

? ? 2.雙親委派模型

? ?從虛擬機的角度來說，只存在兩種不同的類加載器：一種是啟動類加載器（Bootstrap ClassLoader），該類加載器使用C++語言實現(xiàn)，屬于虛擬機自身的一部分。另外一種就是所有其它的類加載器，這些類加載器是由Java語言實現(xiàn)，獨立于JVM外部，并且全部繼承自抽象類java.lang.ClassLoader。

? ?從Java開發(fā)人員的角度來看，大部分Java程序一般會使用到以下三種系統(tǒng)提供的類加載器：

? ?1)啟動類加載器（Bootstrap ClassLoader）：負責加載JAVA_HOME\lib目錄中并且能被虛擬機識別的類庫到JVM內(nèi)存中，如果名稱不符合的類庫即使放在lib目錄中也不會被加載。該類加載器無法被Java程序直接引用。

? ?2)擴展類加載器（Extension ClassLoader）： 按《深入理解java虛擬機》這本書上所說，該加載器主要是負責加載JAVA_HOME\lib\ext目錄中的類庫，但是貌似在JDK的安裝目錄下，沒看到該指定的目錄 。該加載器可以被開發(fā)者直接使用。

? ?3)應用程序類加載器（Application ClassLoader）：該類加載器也稱為系統(tǒng)類加載器，它負責加載用戶類路徑（Classpath）上所指定的類庫，開發(fā)者可以直接使用該類加載器，如果應用程序中沒有自定義過自己的類加載器，一般情況下這個就是程序中默認的類加載器。

? ?我們的應用程序都是由這三類加載器互相配合進行加載的，我們也可以加入自己定義的類加載器。這些類加載器之間的關系如下圖所示：

? ?如上圖所示的類加載器之間的這種層次關系，就稱為類加載器的雙親委派模型（Parent Delegation Model）。該模型要求除了頂層的啟動類加載器外，其余的類加載器都應當有自己的父類加載器。子類加載器和父類加載器不是以繼承（Inheritance）的關系來實現(xiàn)，而是通過組合（Composition）關系來復用父加載器的代碼。

? ?雙親委派模型的工作過程為： 如果一個類加載器收到了類加載的請求，它首先不會自己去嘗試加載這個類，而是把這個請求委派給父類加載器去完成，每一個層次的加載器都是如此，因此所有的類加載請求都會傳給頂層的啟動類加載器，只有當父加載器反饋自己無法完成該加載請求（該加載器的搜索范圍中沒有找到對應的類）時，子加載器才會嘗試自己去加載 。

? ?使用這種模型來組織類加載器之間的關系的好處是Java類隨著它的類加載器一起具備了一種帶有優(yōu)先級的層次關系。例如java.lang.Object類，無論哪個類加載器去加載該類，最終都是由啟動類加載器進行加載，因此Object類在程序的各種類加載器環(huán)境中都是同一個類。否則的話，如果不使用該模型的話，如果用戶自定義一個java.lang.Object類且存放在classpath中，那么系統(tǒng)中將會出現(xiàn)多個Object類，應用程序也會變得很混亂。如果我們自定義一個rt.jar中已有類的同名Java類，會發(fā)現(xiàn)JVM可以正常編譯，但該類永遠無法被加載運行。

? ?在rt.jar包中的java.lang.ClassLoader類中，我們可以查看類加載實現(xiàn)過程的代碼，具體源碼如下：

      protected synchronized Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)	throws ClassNotFoundException{
	// First, check if the class has already been loaded
	Class c = findLoadedClass(name);
	if (c == null) {
		try {
			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
		}
		if (c == null) {
			// If still not found, then invoke findClass in order
			// to find the class.
			c = findClass(name);
		}
	}
	if (resolve) {
		resolveClass(c);
	}
	return c;
}
    

?

? ?通過上面代碼可以看出，雙親委派模型是通過loadClass()方法來實現(xiàn)的，根據(jù)代碼以及代碼中的注釋可以很清楚地了解整個過程其實非常簡單：先檢查是否已經(jīng)被加載過，如果沒有則調(diào)用父加載器的loadClass()方法，如果父加載器為空則默認使用啟動類加載器作為父加載器。如果父類加載器加載失敗，則先拋出ClassNotFoundException，然后再調(diào)用自己的findClass()方法進行加載。