类加载器

目录

一、类与类加载器的关系
二、双亲委派模型

虚拟机设计团队把类加载阶段中的“通过一个类的全限定名来获取描述此类的二进制字节流”这个动作放到了 Java 虚拟机 外部 去实现，以便让应用程序自己决定如何去获取所需要的类。实现这个动作的代码模块称为“类加载器”。

1、类与类加载器的关系

类加载器虽然用于实现类的加载动作，但它在 Java 程序中起到的作用却远远不限于类加载阶段。对于任意一个类，都需要由 加载它的类加载器 和 这个类本身 一同确立其在 Java 虚拟机中的唯一性，每一个类加载器，都拥有一个独立的类名称空间。换句话说：比较两个类是否“相等”，只有在这两个类是由同一个类加载器加载的前提下才有意义，否则，即使这两个类来源于同一个 Class 文件，被同一个虚拟机加载，只要加载他们的类加载器不同，那这两个类就必定不相等。

这里所指的“相等”，包括代表类的 Class 对象的 equals() 方法、isAssingableFrom() 方法、isInstance() 方法的返回结构，也包括使用 instanceOf 关键字做对象所属关系判定等情况。如果没有注意到类加载器的影响，在某些情况下可能会产生具有迷惑性的结果，如下面代码，显示了不同的类加载器对 instanceof 关键字运算的结构的影响。

不同的类加载器对 instanceof 关键字运算的结果的影响.png

运行结果：

上面代码构造了一个简单的类加载器。它可以加载与自己在统一路径下的 Class 文件，我们使用这个类加载器去加载了一个名为 “com.np.vm.classloading.ClassLoaderTest” 的类，并实例化了这个类的对象。两行输出结果中，从第一句可以看出，这个对象确实是 类 com.np.vm.classloading.ClassLoaderTest 实例化出来的对象，但从第二句可以发现，这个对象与类 com.np.vm.classloading.ClassLoaderTest 做所属类型检查的时候却反悔了 false，这是因为虚拟机中存在了两个 ClassLoaderTest 类，一个是由系统应用程序加载器加载的，另外一个是由我们自定义的类加载器加载的，虽然是来自同一个 Class 文件，但依然是两个独立的类，做对象所属类型检查时结果自然为 false。

二、双亲委派模型

从虚拟机的角度来讲，只存在两种不同的类加载器：一种是启动类加载器，这个类加载器使用 C++ 语言实现，是虚拟机自身的一部分；另一种就是所有其他的类加载器，这些类加载器都由 Java 语言实现，独立于虚拟机外部，并且全都继承自抽象类 java.lang.ClassLoader。
从 Java 开发人员的角度来看，类加载器还可以划分得更细致一些，绝大部分 Java 程序都会使用到以下 3 中系统提供的类加载器。

• 启动类加载器：这个类加载器负责将存放在 \lib 目录中的，或者被 -Xbootclasspath 参数所指定的路径中的，并且是虚拟机识别的类库加载器到虚拟机内存中。启动类加载器无法被 Java 程序直接引用，用户在编写自定义类加载器时，如果需要把加载请求委派给引导类加载器，那直接使用 null 代替即可。
• 扩展类加载器：这个加载器由 sum.misc.Launcher$ExtClassLoader 实现，它负责加载 \lib\ext 目录中的，或者被 java.ext.dirs 系统变量所指定的路径中的所有类库，开发者可以直接使用扩展类加载器。
• 应用程序加载器：这个类加载器由 sun.misc.Launcher$AppClassLoader 实现。由于这个类加载器是 ClassLoader 中的 geSystemClassLoader() 方法的返回值，所以一般也称为系统类加载器。它负责加载用户类路径（classPath）上所指定的类库，如果应用程序中没有自定义过自己的类加载器，一般情况下这个就是程序中默认的类加载器。
  

  类加载器双亲委派模型.png
  上图展示的类加载器之间的这种层次关系，称为类加载器的双亲委派模型。双亲委派模型要求除了顶层的启动类加载器外，其余的类加载器都应当有自己的父类加载器。这里类加载器之间的父子关系一般不会以继承的关系来实现，而是都使用组合关系来复用父加载器的代码。
  双亲委派模型的工作过程是： 如果一个类加载器收到了类加载的请求，它首先不会自己去尝试加载这个类，而是把这个请求委派给父类加载器去完成，每一个层次的类加载器都是如此，因此所有的类加载请求最终都应该传送到顶层的启动类加载器中，只有当父加载器反馈自己无法完成这个加载请求（它的搜索范围中没有找到所需的类）时，自加载器才会尝试自己去加载。