理解和運用 ClassLoader 該篇文章就夠了

定義

根據《深刻理解Java虛擬機》提到「經過一個類的全限定名(packageName.ClassName)來獲取描述此類的二進制字節(class文件字節)這個動做的代碼模塊就叫作類加載器(ClassLoader)」。

做用

一、一般類加載器的做用是加載資源（字節碼文件）到java虛擬機中，想要在一個jvm 進程中惟一確認一個類，除了類的全限定名外，還須要指定它是由哪一個類加載器加載的。
二、好比咱們的類庫須要經過遠程網絡獲取，能夠經過自定義類加載器從遠程加載字節碼文件。
三、java的字節碼文件很容易反編譯出來，一些核心的代碼不想被反編譯出來，能夠對字節碼進行加密，而後經過自定義的類加載器加載這些字節碼，而後進行解碼返回給虛擬機。
四、好比jvm的熱加載和熱部署等功能也須要自定義類加載器來完成。
.......

java類加載器的種類

一、Bootstrap ClassLoader : 該加載器是最頂層的類加載器，它是加載放在{Java_home}\lib目錄 或者-Xbootclasspath指定路徑下類庫。

二、Extension ClassLoader : 該類加載器負載加載{Java_home}/lib\ext目錄 或者System.getenv("java.ext.dirs")系統變量路徑下的類庫。

三、Application ClassLoader : 該類加載器加載用戶程序類路徑下的類庫，它是默認的程序的類加載器。

雙親委派機制

一、雙親委派機制，雙親委派除了啓動類加載器(Bootstrap ClassLoader)外,其餘的類加載器都應該有本身父加載器。它們的實現不是經過繼承來實現的，而是經過組合的方式。當加載某個Class時,當前類加載器會把這個加載請求委派給其父類加載器加載，同理父類加載器一樣委派其它的父類加載器加載，直到無其父類類加載器加載爲止，若是父類加載器加載失敗，纔會由其子類加載。

二、使用雙親委派機制，有個明顯的特徵是：Java類隨着它的類加載器一塊兒具有了一種優先級的層次關係。好比rt.jar包中的java.lang.Object,因爲它所在位置是由啓動類加載器加載，因此Object類在程序的各類類加載器環境中都是同一個類。

三、雙親委派模型以下：

ClassLoader

能夠看下ClassLoader 雙親委派模型的大體代碼框架以下：

protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
        throws ClassNotFoundException
    {
        synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
            // 一、查看該類是否加載
            Class<?> c = findLoadedClass(name);
            if (c == null) {
                long t0 = System.nanoTime();
                try {
 		    // 二、若是未加載，委託給父類加載器加載
                    if (parent != null) {
                        c = parent.loadClass(name, false);
                    } else {
                    //三、沒有父類加載器，委託給BootstrapClassLoader
                        c = findBootstrapClassOrNull(name);
                    }
                } catch (ClassNotFoundException e) {
                    // ClassNotFoundException thrown if class not found
                    // from the non-null parent class loader
                }

                if (c == null) {
                    // 父類加載器沒有加載到，則本身加載
                    long t1 = System.nanoTime();
                    c = findClass(name);

                    //  記錄該類加載的狀態Stat. 
                sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);
                    sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);
                    sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();
                }
            }
 	    // resolve ：true,須要對類進行連接（連接階段包括：準備，解析，初始化類）
            if (resolve) {
                resolveClass(c);
            }
            return c;
        }
    }

一、經過以上能夠知道，咱們能夠繼承ClassLoader 來實現本身的類加載器，而後重寫findClass()方法，這些仍是保存了雙親委派機制。
二、當咱們重寫findClass()方法時，獲得該類的字節碼後，須要調用defineClass()來放回Class<?>對象。

URLClassLoader

一、通常自定義的類加載器能夠直接繼承該類，該類加載器經過添加url路徑來獲取類。
二、能夠在其構造函數上URLClassLoader(URL[] urls, ClassLoader parent)直接進行添加其URL。
三、也能夠經過addURL(URL)添加其URL。

自定義類加載器

一、首先假設main-project爲咱們本身編寫的工程，其依賴某一api:service-spi。而service-spi的實現有不少，project-spi-impl是其中的一個。
二、當main-project僅依賴service-spi，而project-spi-impl不在工程的類加載路徑下。因此須要自定義類加載器，從某個路徑下的jar加載進來。CoreClassLoader就是自定義的類加載器。
三、CoreClassLoader繼承自URLClassLoader,而後把相關搜索路徑添加到該類加載器便可。
4.github:https://github.com/zhvqee/class-loader

SpringBoot 對類加載器的運用

一、SpringBoot 工程經過spring-boot-maven-plugin插件打包。把相關資源和依賴包都打到一個jar包中(all in one)。其包的結構以下：

BOOT-INF/classes:存放的是本工程的class文件
BOOT-INF/lib:存放的是本工程依賴的二方包和三方包。
META-INF/MANIFEST.MF:該文件記錄了程序啓動入口等。
o.s.b.loader包下就是springboot自定義的類加載器。
二、當咱們執行java -jar xxxx 時，會讀取MANIFEST.MF下
Main-Class: org.springframework.boot.loader.JarLauncher，
該配置就是程序的路口。而咱們編寫的Main方法不是真正的啓動的入口。
三、當執行Launcher#launch()方法時，會把SpringBoot自定義的類加載器LaunchedURLClassLoader設置線程的上下文中，並經過該自定義類加載器加載咱們本身編寫的main方法所在的類，而後利用反射調用main方法。代碼片斷以下：

Class<?> mainClass = Thread.currentThread().getContextClassLoader().loadClass(this.mainClassName);
Method mainMethod = mainClass.getDeclaredMethod("main", String[].class);
mainMethod.invoke(null, new Object[] { this.args });

四、LaunchedURLClassLoader 類加載器繼承URLClassLoader類加載器，它加載的路徑就是可執行jar下BOOT-INF下的class文件和二方包、三方包。

Class.forName() 和 ClassLoader.load()

一、JVM 加載的類主要通過如下幾個步驟：加載，連接，初始化，試用，卸載。 二、Class.forName()默認是須要對加載的類進行初始化。 三、ClassLoader.load實際調用的是ClassLoader.load(className,false),false：表示不進行連接，不進行連接也就表明不會進行初始化的操做，類的靜態塊和靜態對象都不會執行。 該文章