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本文收錄於JavaStarter ，裏面有我完整的Java系列文章，學習或面試均可以看看哦git

（一）概述

咱們都知道Java代碼會被編譯成class文件，在class文件中描述了該類的各類信息，class類最終須要被加載到虛擬機中才能運行和使用。github

虛擬機把Class文件加載到內存，並對數據進行校驗、轉換解析和初始化，最終造成虛擬機能夠直接使用的Java類型，這就是虛擬機的類加載機制。面試

（二）類加載的過程

一個類從被加載到卸載出內存，一共包含下面七個階段：數據庫

加載、驗證、準備、解析、初始化、使用、卸載加載的來源有如下部分：微信

一、本地磁盤網絡

二、網絡下載的.class文件app

三、war，jar下加載.class文件ide

四、從專門的數據庫中讀取.class文件（少見）學習

五、將java源文件動態編譯成class文件，典型的就是動態代理，經過運行時生成class文件

加載的過程是經過類加載器實現的。有關類加載的其餘過程我會在下一章中介紹。

（三）類加載器的分類

類加載器分爲系統級別和用戶級別：

系統級別的類加載器有：

一、啓動類加載器（底層使用C++實現）

二、擴展類加載器（底層使用java實現，是ClassLoader的子類）

三、應用程序類加載器（底層使用java實現，是ClassLoader的子類）

用戶級別的類加載器咱們統一稱爲自定義類加載器。

3.1 啓動類加載器

首先咱們來看看啓動類加載器加載了哪些類，啓動類加載器負責加載sun.boot.class.path：

public static void bootClassLoaderLoadingPath(){
    //獲取啓動列加載器加載的目錄
    String bootStrapLoadingPath=System.getProperty("sun.boot.class.path");
    //把加載的目錄轉爲集合
    List<String> bootLoadingPathList= Arrays.asList(bootStrapLoadingPath.split(";"));
    for (String bootPath:bootLoadingPathList){
        System.out.println("啓動類加載器加載的目錄："+bootPath);
    }
}

經過上面的代碼咱們能夠獲取到啓動類加載器所加載的類：

3.2 拓展類加載器

擴展類加載器加載負責加載java.ext.dirs，咱們一樣寫一段代碼去加載它：

public static void extClassLoaderLoadingPath(){
    //獲取啓動列加載器加載的目錄
    String bootStrapLoadingPath=System.getProperty("java.ext.dirs");
    //把加載的目錄轉爲集合
    List<String> bootLoadingPathList= Arrays.asList(bootStrapLoadingPath.split(";"));
    for (String bootPath:bootLoadingPathList){
        System.out.println("拓展類加載器加載的目錄："+bootPath);
    }
}

能夠看到，除了加載了JDK目錄下的ext外，還加載了Sun目錄下的ext

3.3 應用程序類加載器

最後是應用類加載器，它負責加載java.class.path：

public static void appClassLoaderLoadingPath(){
    //獲取啓動列加載器加載的目錄
    String bootStrapLoadingPath=System.getProperty("java.class.path");
    //把加載的目錄轉爲集合
    List<String> bootLoadingPathList= Arrays.asList(bootStrapLoadingPath.split(";"));
    for (String bootPath:bootLoadingPathList){
        System.out.println("應用程序類加載器加載的目錄："+bootPath);
    }
}

它負責加載工程目錄下classpath下的class以及jar包。

（四）雙親委派模型

所謂雙親委派模型，就是指一個類接收到類加載請求後，會把這個請求依次傳遞給父類加載器（若是還有的話），若是頂層的父類加載器能夠加載，就成功返回，若是沒法加載，再依次給子加載器去加載。咱們先經過代碼來看一下類加載器的層級結構：

public class ClassLoaderPath {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(ClassLoaderPath.class.getClassLoader());
        System.out.println(ClassLoaderPath.class.getClassLoader().getParent());
        System.out.println(ClassLoaderPath.class.getClassLoader().getParent().getParent());
    }
}

編寫一個類，依次輸出這個類的類加載器，父類加載器，父類的父類加載器

能夠看到首先是應用程序類加載器，它的父類是擴展類加載器，擴展類加載器的父類輸出了一個null，這個null會去調用啓動類加載器。若是你不信，咱們看源碼：ClassLoader類

接着從父類加載器往下調用findClass，若是能夠加載，就直接返回class，若是不能加載，就依次向下。若是到了自定義加載器仍是沒法被加載，就會拋出ClassNotFound異常。

我畫了一個流程圖來展現雙親委派模型的全過程：

雙親委派模型保證了Java程序的穩定運行，能夠避免類的重複加載，也保證了 Java 的核心 API 不被篡改。

（五）破壞雙親委派

雙親委派模型並非絕對的，spi機制就能夠打破雙親委派模型。

首先咱們須要瞭解什麼是spi，spi(Service Provider Interface)是一種服務發現機制，Java在覈心庫中定義了許多接口，而且針對這些接口給出調用邏輯，可是並未給出具體的實現。開發者要作的就是定製一個實現類，在 META-INF/services 中註冊實現類信息，以供核心類庫使用。最典型的就是JDBC。

Java提供了一個Driver接口用於驅動各個廠商的數據庫鏈接，Driver類位於JAVA_HOME中jre/lib/rt.jar中，應該由Bootstrap類加載器進行加載。根據類加載機制，當被加載的類引用了另一個類的時候，虛擬機就會使用加載該類的類加載器加載被引用的類，所以若是其餘數據庫廠商定製了Driver的實現類以後，按理說也得把這個實現類放到啓動類加載器加載的目錄下，這顯然是很不合理的。

因而Java提供了spi機制，即便Driver由啓動類加載器去加載，可是他可讓線程上下文加載器（Thread Context ClassLoader）去請求子類加載器去完成加載，默認是應用程序類加載器。可是這確實破壞了類加載機制。

圖解類加載器和雙親委派機制，一看就懂