参考

JavaGuide

简介

• 类加载器的主要作用是加载Java类的字节码即.class文件到JVM中。
• 每个Java类都有一个引用指向加载它的类加载器。
• 数组类是JVM直接生成而非加载的。
• 根据需要动态加载，已加载的类放到ClassLoader中，相同二进制名称的类只会被加载一次。

JVM内置类加载器

一共有三种

• BootstrapClassLoader：最顶层的加载类，由C++实现，主要用于加载JDK内部的核心类库。
• ExtensionClassLoader：扩展类加载器，主要负责加载%JRE_HOME%/lib/ext目录下的jar包。
• AppClassLoader：面向用户的类加载器：负责加载当前应用classpath下的jar包和类。

除了BootstropClassLoader是JVM自身的一部分外，其他所有的类加载器都在JVM外部实现，并继承自ClassLoader抽象类。

每个ClassLoader可以通过getParent()获取其父ClassLoader，即加载它的ClassLoader，BootstrapClassLoader的父是null。类加载器之间的父子关系一般不是以继承的关系来实现的，而通常使用组合关系来复用父加载器的代码。

public abstract class ClassLoader {...// 包含一个父类加载器实例private final ClassLoader parent;protected ClassLoader(ClassLoader parent) {this(checkCreateClassLoader(), parent);}...
}

自定义类加载器

继承ClassLoader抽象类，有两个关键方法。

• loadClass：加载指定二进制名称的类，默认使用双亲委派模型。
• findClass：根据名称查找类，默认为空方法。

默认的loadClass如下：

protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)throws ClassNotFoundException
{synchronized (getClassLoadingLock(name)) {//首先，检查该类是否已经加载过Class c = findLoadedClass(name);if (c == null) {//如果 c 为 null，则说明该类没有被加载过long t0 = System.nanoTime();try {if (parent != null) {//当父类的加载器不为空，则通过父类的loadClass来加载该类c = parent.loadClass(name, false);} else {//当父类的加载器为空，则调用启动类加载器来加载该类c = findBootstrapClassOrNull(name);}} catch (ClassNotFoundException e) {//非空父类的类加载器无法找到相应的类，则抛出异常}if (c == null) {//当父类加载器无法加载时，则调用findClass方法来加载该类//用户可通过覆写该方法，来自定义类加载器long t1 = System.nanoTime();c = findClass(name);//用于统计类加载器相关的信息sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();}}if (resolve) {//对类进行link操作resolveClass(c);}return c;}
}

双亲委派模型：某个类加载器需要查找类或资源时，会先判断是否已被加载过，如被加载过则直接返回，没被加载过则将查找任务委托给其父类加载器，一个新类的加载最终会被传送到顶层的BootstrapClassLoader中，如果仍未完成加载，才会去调用自己的findClass方法去加载。

双亲委派模型的好处在于避免类的重复加载，而且防止核心API被篡改，比如不会加载用户自定义的Object类，因为顶层加载器已经加载过了。

自定义加载器时，如果不需打破双亲委派模型，重写findClass即可，如果需要打破，两个都要重写。