圖解classloader加載class的流程及自定義ClassLoader

java應用環境中不一樣的class分別由不一樣的ClassLoader負責加載。
一個jvm中默認的classloader有Bootstrap ClassLoader、Extension ClassLoader、App ClassLoader，分別各司其職：

• Bootstrap ClassLoader     負責加載java基礎類，主要是 %JRE_HOME/lib/ 目錄下的rt.jar、resources.jar、charsets.jar和class等
  
• Extension ClassLoader     負責加載java擴展類，主要是 %JRE_HOME/lib/ext 目錄下的jar和class
  
• App ClassLoader           負責加載當前java應用的classpath中的全部類。 
  

 

其中Bootstrap ClassLoader是JVM級別的，由C++撰寫；Extension ClassLoader、App ClassLoader都是java類，都繼承自URLClassLoader超類。
Bootstrap ClassLoader由JVM啓動，而後初始化sun.misc.Launcher ，sun.misc.Launcher初始化Extension ClassLoader、App ClassLoader。

下圖是ClassLoader的加載類流程圖，以加載一個類的過程類示例說明整個ClassLoader的過程。

 

 

 
 Bootstrap ClassLoader、Extension ClassLoader、App ClassLoader三者的關係以下：

Bootstrap ClassLoader是Extension ClassLoader的parent，Extension ClassLoader是App ClassLoader的parent。

可是這並非繼承關係，只是語義上的定義，基本上，每個ClassLoader實現，都有一個Parent ClassLoader。

能夠經過ClassLoader的getParent方法獲得當前ClassLoader的parent。Bootstrap ClassLoader比較特殊，由於它不是java class因此Extension ClassLoader的getParent方法返回的是NULL。

瞭解了ClassLoader的原理和流程之後，咱們能夠試試自定義ClassLoader。

關於自定義ClassLoader：

因爲一些特殊的需求，咱們可能須要定製ClassLoader的加載行爲，這時候就須要自定義ClassLoader了.

自定義ClassLoader須要繼承ClassLoader抽象類，重寫findClass方法，這個方法定義了ClassLoader查找class的方式。

主要能夠擴展的方法有：

findClass          定義查找Class的方式

defineClass       將類文件字節碼加載爲jvm中的class

findResource    定義查找資源的方式

若是嫌麻煩的話，咱們能夠直接使用或繼承已有的ClassLoader實現，好比

• DE style="FONT-FAMILY: 'Courier New', Courier, monospace; WHITE-SPACE: pre; FONT-SIZE: 1em">java.net.URLClassLoader DE>
• DE style="FONT-FAMILY: 'Courier New', Courier, monospace; WHITE-SPACE: pre; FONT-SIZE: 1em">java.security.SecureClassLoader DE>
• DE style="FONT-FAMILY: 'Courier New', Courier, monospace; WHITE-SPACE: pre; FONT-SIZE: 1em">java.rmi.server.RMIClassLoader DE>
• DE style="FONT-FAMILY: 'Courier New', Courier, monospace; WHITE-SPACE: pre; FONT-SIZE: 1em">sun.applet.AppletClassLoader DE>

 

Extension ClassLoader 和 App ClassLoader都是java.net.URLClassLoader的子類。

這個是URLClassLoader的構造方法：

public URLClassLoader(URL[] urls, ClassLoader parent)

public URLClassLoader(URL[] urls)

urls參數是須要加載的ClassPath url數組，能夠指定parent ClassLoader，不指定的話默認以當前調用類的ClassLoader爲parent。

代碼示例：

Java代碼 

1. ClassLoader classLoader = new URLClassLoader(urls);   
2. Thread.currentThread().setContextClassLoader(classLoader);   
3. Class clazz=classLoader.loadClass("com.company.MyClass");//使用loadClass方法加載class,這個class是在urls參數指定的classpath下邊。   
4.   
5. Method taskMethod = clazz.getMethod("doTask", String.class, String.class);//而後咱們就能夠用反射作些事情了   
6. taskMethod.invoke(clazz.newInstance(),"hello","world");  

 

因爲classloader 加載類用的是全盤負責委託機制。所謂全盤負責，便是當一個classloader加載一個Class的時候，這個Class所依賴的和引用的全部 Class也由這個classloader負責載入，除非是顯式的使用另一個classloader載入。

因此，當咱們自定義的classloader加載成功了com.company.MyClass之後，MyClass裏全部依賴的class都由這個classLoader來加載完成。

自定義ClassLoader在某些應用場景仍是比較適用，特別是須要靈活地動態加載class的時候。