一、JVM中的ClassLoader
1、Bootstrp loader（引导类加载器）
Bootstrp加载器是用C++语言写的，它是在Java虚拟机启动后初始化的，它主要负责加载%JAVA_HOME%/jre/lib,-Xbootclasspath参数指定的路径以及%JAVA_HOME%/jre/classes中的类。
2、ExtClassLoader （扩展类加载器）
Bootstrp loader加载ExtClassLoader,并且将ExtClassLoader的父加载器设置为Bootstrp loader.ExtClassLoader是用Java写的，具体来说就是 sun.misc.Launcher$ExtClassLoader，ExtClassLoader主要加载%JAVA_HOME%/jre/lib/ext，此路径下的所有classes目录以及java.ext.dirs系统变量指定的路径中类库。
3、AppClassLoader （系统类加载器）
Bootstrp loader加载完ExtClassLoader后，就会加载AppClassLoader,并且将AppClassLoader的父加载器指定为 ExtClassLoader。AppClassLoader也是用Java写成的，它的实现类是 sun.misc.Launcher$AppClassLoader，另外我们知道ClassLoader中有个getSystemClassLoader方法,此方法返回的正是AppclassLoader.AppClassLoader主要负责加载classpath所指定的位置的类或者是jar文档，它也是Java程序默认的类加载器。
4、CustomClassLoader（用户自定义类加载器）
除了系统提供的类加载器以外，开发人员可以通过继承 java.lang.ClassLoader类的方式实现自己的类加载器，以满足一些特殊的需求。
以下测试代码可以证明此层次结构：
public class testClassLoader {
public static void main(String[] args) {
//application class loader
System.out.println("1-"+ClassLoader.getSystemClassLoader());
//extensions class loader
System.out.println("2-"+ClassLoader.getSystemClassLoader().getParent());
//bootstrap class loader
System.out.println("3"+ClassLoader.getSystemClassLoader().getParent().getParent());
}
}
输出结果：
可以看出ClassLoader类是由AppClassLoader加载的。他的父亲是ExtClassLoader，ExtClassLoader的父亲无法获取是因为它是用C++实现的。
二、双亲委派机制
某个特定的类加载器在接到加载类的请求时，首先将加载任务委托交给父类加载器，父类加载器又将加载任务向上委托，直到最父类加载器，如果最父类加载器可以完成类加载任务，就成功返回，如果不行就向下传递委托任务，由其子类加载器进行加载。
双亲委派机制的好处：
保证java核心库的安全性（例如：如果用户自己写了一个java.lang.String类就会因为双亲委派机制不能被加载，不会破坏原生的String类的加载）
代理模式
与双亲委派机制相反，代理模式是先自己尝试加载，如果无法加载则向上传递。tomcat就是代理模式。
三、自定义类加载器
package com.test.classloader;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
public class MyClassLoader extends ClassLoader {
private String classpath;
public MyClassLoader(String classpath) {
this.classpath = classpath;
}
@Override
protected Class findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
try {
byte[] classDate = getDate(name);
if (classDate == null) {
}
else {
// defineClass方法将字节码转化为类
return defineClass(name, classDate, 0, classDate.length);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
return super.findClass(name);
}
// 返回类的字节码
private byte[] getDate(String className) throws IOException {
InputStream in = null;
ByteArrayOutputStream out = null;
String path = classpath + File.separatorChar + className.replace('.', File.separatorChar) + ".class";
try {
in = new FileInputStream(path);
out = new ByteArrayOutputStream();
byte[] buffer = new byte[2048];
int len = 0;
while ((len = in.read(buffer)) != -1) {
out.write(buffer, 0, len);
}
return out.toByteArray();
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
in.close();
out.close();
}
return null;
}
}
测试自定义的类加载器
创建一个测试类Test
cmd控制台执行javac Test.java，将生成的Test.class文件放到D盘test文件夹->com文件夹->test文件夹->classloader文件夹下。
package com.test.classloader;
public class Test {
public void say(){
System.out.println("Hello MyClassLoader");
}
}
利用如下代码进行测试
package com.test.classloader;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;
public class TestMyClassLoader {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, InstantiationException, IllegalAccessException, NoSuchMethodException, SecurityException, IllegalArgumentException, InvocationTargetException {
// 自定义类加载器的加载路径
MyClassLoader myClassLoader = new MyClassLoader("d:\\test");
// 包名+类名
Class c = myClassLoader.loadClass("com.test.classloader.Test");
if (c != null) {
Object obj = c.newInstance();
Method method = c.getMethod("say", null);
method.invoke(obj, null);
System.out.println(c.getClassLoader().toString());
}
}
}
输出结果：
四、类加载过程详解
JVM将类加载过程分为三个步骤：装载（Load），链接（Link）和初始化(Initialize)
1) 装载：
查找并加载类的二进制数据；
2)链接：
验证：确保被加载类信息符合JVM规范、没有安全方面的问题。
准备：为类的静态变量分配内存，并将其初始化为默认值。
解析：把虚拟机常量池中的符号引用转换为直接引用。
3)初始化：
为类的静态变量赋予正确的初始值。
ps:解析部分需要说明一下，Java 中，虚拟机会为每个加载的类维护一个常量池【不同于字符串常量池，这个常量池只是该类的字面值（例如类名、方法名）和符号引用的有序集合。 而字符串常量池，是整个JVM共享的】这些符号（如int a = 5;中的a）就是符号引用，而解析过程就是把它转换成指向堆中的对象地址的相对地址。
类的初始化步骤：
1）如果这个类还没有被加载和链接，那先进行加载和链接
2）假如这个类存在直接父类，并且这个类还没有被初始化（注意：在一个类加载器中，类只能初始化一次），那就初始化直接的父类（不适用于接口）
3）如果类中存在static标识的块，那就依次执行这些初始化语句。