classloader類加載器基于java類的加載方式的示例分析

這篇文章主要介紹classloader類加載器基于java類的加載方式的示例分析，文中介紹的非常詳細，具有一定的參考價值，感興趣的小伙伴們一定要看完！

基礎(chǔ)概念

Classloader 類加載器，用來加載 Java 類到 Java 虛擬機中。與普通程序不同的是。Java程序(class文件)并不是本地的可執(zhí)行程序。當運行Java程序時，首先運行JVM(Java虛擬機)，然后再把Java class加載到JVM里頭運行，負責加載Java class的這部分就叫做Class Loader。

JVM本身包含了一個ClassLoader稱為Bootstrap ClassLoader，和JVM一樣，BootstrapClassLoader是用本地代碼實現(xiàn)的，它負責加載核心JavaClass(即所有java.*開頭的類)。另外JVM還會提供兩個ClassLoader，它們都是用Java語言編寫的，由BootstrapClassLoader加載;其中Extension ClassLoader負責加載擴展的Javaclass(例如所有javax.*開頭的類和存放在JRE的ext目錄下的類)，ApplicationClassLoader負責加載應用程序自身的類。

當運行一個程序的時候，JVM啟動，運行bootstrapclassloader，該ClassLoader加載java核心API(ExtClassLoader和AppClassLoader也在此時被加載)，然后調(diào)用ExtClassLoader加載擴展API，最后AppClassLoader加載CLASSPATH目錄下定義的Class，這就是一個程序最基本的加載流程。

注: 學ClassLoader看OSGI程序應用

什么時候JVM會使用ClassLoader加載一個類呢?當你使用java去執(zhí)行一個類，JVM使用ApplicationClassLoader加載這個類;然后如果類A引用了類B，不管是直接引用還是用Class.forName()引用，JVM就會找到加載類A的ClassLoader，并用這個ClassLoader來加載類B。JVM按照運行時的有效執(zhí)行語句，來決定是否需要裝載新類，從而裝載盡可能少的類，這一點和編譯類是不相同的。

Why use your own ClassLoader?

似乎JVM自身的ClassLoader已經(jīng)足夠了，為什么我們還需要創(chuàng)建自己的ClassLoader呢?

因為JVM自帶的ClassLoader只是懂得從本地文件系統(tǒng)加載標準的java class文件，如果編寫你自己的ClassLoader，你可以做到:

1)在執(zhí)行非置信代碼之前，自動驗證數(shù)字簽名

2)動態(tài)地創(chuàng)建符合用戶特定需要的定制化構(gòu)建類

3)從特定的場所取得java class，例如數(shù)據(jù)庫中

4) 等等

事實上當使用Applet的時候，就用到了特定的ClassLoader，因為這時需要從網(wǎng)絡(luò)上加載java class，并且要檢查相關(guān)的安全信息。

應用服務器大都使用了ClassLoader技術(shù)，即使你不需要創(chuàng)建自己的ClassLoader，了解其原理也有助于更好地部署自己的應用。

重點注明：其實一個已經(jīng)加載的類是無法被更新的，如果你試圖用同一個ClassLoader再次加載同一個類，就會得到異常(java.lang.LinkageError: duplicate classdefinition)，我們只能夠重新創(chuàng)建一個新的ClassLoader實例來再次加載新類。至于原來已經(jīng)加載的類，開發(fā)人員不必去管它，因為它可能還有實例正在被使用，只要相關(guān)的實例都被內(nèi)存回收了，那么JVM就會在適當?shù)臅r候把不會再使用的類卸載。

絕大部分Java程序都會使用3種系統(tǒng)提供的類加載器

1.啟動類加載器（Bootstrap ClassLoader），負責將存在<JAVA_HOME>\lib目錄中的，或被-Xbootclasspath參數(shù)所指定的路徑中的，并且是虛擬機識別的類庫加載到虛擬機里.注意是按照文件名識別，如rt.jar,名字不符合的類庫即使放在lib目錄中也不會被加載。

2.擴展類加載器(ExtClassLoader),它負責<JAVA_HOME>\lib\ext目錄中的，或被java.ext.dirs系統(tǒng)變量所指定的路徑中的所有類庫.

3.應用程序類加載器(App-ClassLoader),通過cassLoader.getSystemClassLoader()獲取，它負責加載用戶類路徑（ClassPath）上所指定的類庫，一般情況下這個是程序中默認的類加載器.

雙親委托模式 是Java設(shè)計者推薦給開發(fā)者的一種類加載實現(xiàn)方式.雙親委托模型的工作過程是：如果一個類加載器收到了類加載請求，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.每一層次的類加載器都是如此，因此所有的加載請求最終都會傳送到頂層的啟動類加載器中，只有當父類加載器沒有找到所需的類時，子加載器才會嘗試自己去加載。雙親模式的好處是Java類隨著它的類加載器一起具備了一種帶優(yōu)先級的層次關(guān)系。例如類Object,存放在rt.jar中，無論哪個類加載器加載這個類，最終都是委派給處于模型最頂端的啟動類加載，因此Object類在程序使用多種類加載器環(huán)境中依然能保證是同一個類。相反，如果沒有使用雙親模型，就可能出現(xiàn)用戶自己編寫一個Object類，導致系統(tǒng)中出現(xiàn)多個不同的Object類，這樣Java類型體系中最基礎(chǔ)的行為也就無法保證。

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