Java高级篇——深入浅出Java类加载机制

类加载器

简单讲，类加载器ClassLoader的功能就是负责将class文件加载到jvm内存。

类加载器分类

从虚拟机层面讲分为两大类型的类加载器，一是Bootstrap Classloader即启动类加载器（C++实现），它是虚拟机的一部分，二是其他类型类加载器（JAVA实现），在虚拟机外部，并全部继承ClassLoader类。

从细分的角度讲会分为以下三类类加载器：

1、Bootsrap ClassLoader

启动类加载器，完全由jvm控制加载，外面访问不到这个类加载器，即不能被java程序引用。它主要负责加载jvm自身的工作类，即java/lib目录和-Xbootclasspath参数指定的目录的类库。

2、Extension ClassLoader

扩展类加载器，由java实现，即ExtClassLoader实现类。它主要负责加载java/lib/ext目录和系统环境变量java.ext.dirs指定目录所有类库。

3、Application ClassLoader

应用程序类加载器，由java实现，即AppClassLoader实现类。它的父类是ExtClassLoader，它主要负责加载classpath目录上的类库。如果没有自定义ClassLoader，它就是程序中默认的ClassLoader，即可以通过ClassLoader.getSystemClassLoader()获取当前系统的类加载器。

从上图看虽然Bootstrap ClassLoader是最顶层的类加载器，但是不能被程序引用，它也不是ExtClassLoader的父类加载器，ExtClassLoader没有父类载器，我们不防来看下面简单的例子。

程序首先输出了程序默认的类加载器AppClassLoader，然后再输出了其父类加载器ExtClassLoader，然后就完了，这就证实了上面的理论。

类加载机制

虽然定义了上面这几个类加载器，但在加载时类加载器会审查一个class类应该由哪个类型的加载器负责加载，它使用的是等级加载机制，是一种双亲委派模型。

双亲委派模式要求所有类加载器，除了顶层的Bootstrap类加载器之外都要有自己的父类加载器。在收到一个类加载请求时，当前默认的类加载器它不会首先自己来加载这个类，它会委托给自己的父类加载器去加载，父类加载器再委托给父父类加载器，以此类推，直到顶层类加载器，由上到下加载，除非上面的类加载器都无法加载时自己才去加载。

来看看ClassLoader.loadClass方法源码

再回到之前文章中的有一道关于是否可以自定义类java.lang.String并使用的面试题，它在java/lib目录下，所以当应用类加载器去classpath加载时会去委托父类加载器，这时最顶层类加载器会发现自己之前已经加载过，所以这次不再加载，所以自定义的这个java.lang.String虽然可以正常编译，但不能被类加载器加载并使用。

所以，这也是双亲委派模式的好处，同一个路径的类保证不能加载两次，保证了类与类之间的正常行为和正常运行。