JVM之Java类加载器

前言

通过对Java类加载机制的了解，可以知道大概流程和各自的功能。其中类加载部分的功能是把类的Class文件读入内存，并创建java.lang.Class对象。这部分功能是由类加载器完成的。

1.类加载器分类

①启动类加载器

由C++实现（针对HotSpot），负责将存放在 \lib目录下或Xbootclasspath参数指定的路径中的类库加载到内存中，负责加载Java的核心类。

②其他类加载器

由Java实现，继承自抽象类ClassLoader，分为3种：
a.扩展类加载器：负责加载 \lib\ext目录或java.ext.dirs系统变量指定的路径中的所有类库，即负责加载除Java扩展的核心类之外的类
b.应用程序类加载器：负责加载用户类路径上的指定类库，可直接使用此类加载器，通过ClassLoader.getSystemClassLoader()直接获取。一般情况下，若未自定义类加载器，就默认使用此类加载器

2.双亲委派模型

工作流程：当一个类加载器收到类加载请求，并不会自己立即去加载这个类，而是把请求委托给父加载器去完成，依次往上。所以，所有的类加载请求都是被传递到顶层的启动类加载器中。只有当父加载器中没有搜索到所需的类，即代表无法完成加载时，子加载器才会尝试去加载该类

这样的好处在于不同层次的类加载器具有不同的优先级，如所有Java对象的超级父类java.lang.Object位于rt.jar，不管哪个类加载器加载该类，最终都是由启动类加载器加载，保证安全。即使用户自己编写一个java.lang.Object类放上去，虽能正常编译，但是不会被加载运行，保证不会出现混乱

3.双亲委派模型的代码实现

ClassLoader中的loadClass方法实现了双亲委派模型：

protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
        throws ClassNotFoundException
    {
            // 首先，检查该类是否已经加载过
            Class<?> c = findLoadedClass(name);
            if (c == null) {
            //如果该类没有加载，就进入此分支
                try {
                	//父类的加载器不为空，就通过父类的loadClass来加载该类
                    if (parent != null) {
                        c = parent.loadClass(name, false);
                    } else {
                    //否则父类加载器为空，调用启动类加载器加载该类
                        c = findBootstrapClassOrNull(name);
                    }
                } catch (ClassNotFoundException e) {
                    // 非空父类的类加载器无法找到对应的类，抛出异常
                }

                if (c == null) {
                    // 如果父类加载器无法加载，就调用findClass方法加载
                    c = findClass(name);//用户可重写该方法，定义类加载器
                }
            }
            return c;
    }

大致流程为：
①检查指定名称的类是否已加载，若加载过，就直接返回
②类尚未加载过，判断是否有父加载器。如果有父加载器，就调用parent.loadClass；否则，就调用bootstrap类加载器加载
③如果父加载器和bootstrap都找不到指定的类，就调用当前类加载器的findClass（可被重写，自定义）方法来完成类加载