Java类加载器

类加载的过程：加载、连接（验证、准备、解析）、初始化。类加载器作用于类的加载阶段，可以让我们的应用程序灵活的获取类文件。
除了用于加载类，判断是否是同一个类，不仅要保证类的全限定名相同，而且还要有同一类加载器来加载。这样避免了不同来源的类产生的冲突。

一. Java的类加载器

类加载器的主要功能是将.class二进制文件加载到内存，并进行处理最后返回其对应的Class对象。
Java提供了三个基础的类加载器：BootstrapClassLoader（启动），ExtClassLoader（扩展），AppClassLoader（系统，默认类加载器）。
双亲委派机制
由于判断类是否相同时，还要对类的加载器进行判断，所以Java引进了双亲委派机制用来避免基础类由不同加载器加载引起的混乱。

1. 加载器加载类时，首先由父加载器加载，在父加载器加载不到时，再交由子加载器加载。
2. 类A引用了未被加载的类B，那么类B将由类A的加载器加载。

自定义类加载器
自定义加载器时，可以指定父加载器，如果不指定的话，那么就默认是AppClassLoader。并且在继承ClassLoader类后，覆写的时findClass方法，而不是loadClass方法，loadClass方法内部实现了双亲委派机制。主要逻辑是得到二进制序列，然后通过defineClass方法获取类实例。
（对已经加载的类，ClassLoader会做缓存，且加载过程会根据类的全限定名上锁）

二. SPI机制和ContextClassLoader

SPI机制：定义一套服务接口，第三方按照规范实现该接口。
SPI机制最典型的就是JDBC，JDK提供了JDBC的基本接口，交由第三方实现自己DB的Driver，另外JDK提供了DriverManager，用于管理第三方Manager，然而者带来了一个问题：
DriverManager是JDK的基础类由BootstrapClassLoader加载，而Driver的实现类是第三方类一般由AppClassLoader加载，如果由DriverManager加载Driver的实现类，由双亲委派机制可知加载不到制定的类。所以，Java引入了ContextClassLoader。

上下文类加载器
ContextClassLoader与上述三种类加载器不同，它不是ClassLoader的一种实现，而是Thread接口的一个属性，Thread提供了改属性的getter和setter方法。未set时，子线程继承父线程的类加载器，应用启动后，默认的上下文类加载器是系统类加载器（AppClassLoader）。

ContextClassLoader解决底层类加载高层类的问题
使用DriverManager时，调用方会通过Class.forName获取Driver加载类（首次加载会执行静态代码将该Driver实例注册在DriverManager上）。
接着通过DriverManager获取连接，DriverManager会加载Driver实现类，首先它获取调用者的ClassLoader，如果没有则使用上下文类加载器，然后通过这个加载器加载加载（这里还是使用的Class.forName方法），这时，DriverManager就可以操作之前注册好的Driver获取Connection。

我们看到了ContextClassLoader其实只是一个存放ClassLoader的一个位置，其实我们还可以通过其他方式存放ClassLoader，比如Tomcat就是采用的另一种机制，关于Tomcat的ClassLoader方案，且听下回分解。

附录：

1. 类加载的时机：
   1）使用new关键字实例化对象
   2）读取一个类的静态字段（被final修饰、已在编译期把结果放在常量池的静态字段除外）
   3）设置一个类的静态字段（被final修饰、已在编译期把结果放在常量池的静态字段除外）
   4）调用一个类的静态方法
2. Class.forName解析
   该方法可以通过传入类的全限定名，动态的加载一个类，并且还有同名方法可以指定类加载器。
   该方法常与Class的newInstance方法联合使用，
   Class t = Class.forName(str);
   t.newInstance();（与new的区别是，只能调用无参构造函数）

参考文献：
https://blog.csdn.net/sigangjun/article/details/79071850（Java的SPI机制）
https://blog.csdn.net/sushauai/article/details/50879704（JDBC机制）