Java ClassLoader 原理分析

1、ClassLoader（類加載器）的做用

　　若是一個程序包含不止一個class文件，那麼當程序啓動時，帶有main方法的類的class文件做爲程序入口先被JVM加載，而後根據程序調用的須要，再逐步進行其餘class文件的加載。ClassLoader的做用就是動態的加載class文件。

加載的結果：

　　在加載class文件以後，會在方法區中生成「類信息的二進制數據」，包含靜態變量、靜態方法、常量池和類的代碼，同時在堆中生成一個Class對象，此對象表明這個「二進制數據」。

 

2、Java默認的三個ClassLoader

　　1.Bootstrap ClassLoader 啓動類加載器，是java類加載器中最頂層的類加載器，負責加載JDK中的核心類庫，可經過如下代碼獲取該類加載器加載了哪些相關jar或class文件：

　　URL[] urls = sun.misc.Launcher.getBootstrapClassPath().getURLs();  

　　for (int i = 0; i < urls.length; i++) {  

    　　System.out.println(urls[i].toExternalForm());  

　　}

　　也能夠經過如下代碼：

　　System.out.println(System.getProperty(「sun.boot.class.path"));

　　ps:（bootstrap ClassLoader不是繼承自此，是C++進行編寫的，嵌到了JVM內核）。

 

　　2.Extension ClassLoader：擴展類加載器，負責加載jre/lib/ext/目錄下的全部jar。

 

　　3.App ClassLoader：系統應用類加載器，主要負責加載應用程序classpath目錄下的全部jar和class文件。

 

3、雙親委託機制：

　　在加載類的過程當中，Bootstrap先進行加載，若是沒有加載到，則extension再進行加載，若是仍是沒有加載到，再交給App加載。避免了用戶定義String等核心api中的類。若是同一個name的class文件，不是由同一個ClassLoader加載的，JVM也會認爲這是兩個不一樣的class文件。

　　經過如下代碼打印出全部的類加載器：

 

　　ClassLoader classloader= c1.getClassLoader();

　　while(classloader!=null){

　　　　System.out.println(classloader);

　　　　classloader = classloader.getParent();

　　}

　　System.out.println(classloader);

 

自定義加載器

　　除了這三個類加載器，用戶能夠自定義本身的類加載器。既然JVM已經提供了默認的類加載器，爲何還要定義自已的類加載器呢？

　　由於Java中提供的默認ClassLoader，只加載指定目錄下的jar和class，若是咱們想加載其它位置的類或jar時，好比：我要加載網絡上的一個class文件，經過動態加載到內存以後，要調用這個類中的方法實現個人業務邏輯。在這樣的狀況下，默認的ClassLoader就不能知足咱們的需求了，因此須要定義本身的ClassLoader。

 

如何自定義類加載器：

　　一、繼承java.lang.ClassLoader

　　二、重寫父類的findClass方法

　　父類有那麼多方法，爲何恰恰只重寫findClass方法？

　　由於JDK已經在loadClass方法中幫咱們實現了ClassLoader搜索類的算法，當在loadClass方法中搜索不到類時，loadClass方法就會調用findClass方法來搜索類，因此咱們只需重寫該方法便可。如沒有特殊的要求，通常不建議重寫loadClass搜索類的算法。

 

小測試1：

　　將ClassLoaderTest.class打包成ClassLoaderTest.jar，放到Extension ClassLoader的加載目錄下（JAVA_HOME/jre/lib/ext），再運行代碼，會發現。。。是由ext加載的。

小測試2：

　　用Bootstrcp ClassLoader來加載ClassLoaderTest.class，有兩種方式：

　　一、在jvm中添加-Xbootclasspath參數，指定Bootstrcp ClassLoader加載類的路徑，並追加咱們自已的jar（ClassTestLoader.jar）

　　二、將class文件放到JAVA_HOME/jre/classes/目錄下（上面有提到）