Java ClassLoader 原理分析

一、ClassLoader（类加载器）的作用

　　如果一个程序包含不止一个class文件，那么当程序启动时，带有main方法的类的class文件作为程序入口先被JVM加载，然后根据程序调用的需要，再逐步进行其他class文件的加载。ClassLoader的作用就是动态的加载class文件。

加载的结果：

　　在加载class文件之后，会在方法区中生成“类信息的二进制数据”，包含静态变量、静态方法、常量池和类的代码，同时在堆中生成一个Class对象，此对象代表这个“二进制数据”。

二、Java默认的三个ClassLoader

　　1.Bootstrap ClassLoader 启动类加载器，是java类加载器中最顶层的类加载器，负责加载JDK中的核心类库，可通过以下代码获取该类加载器加载了哪些相关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());

　　}

　　也可以通过以下代码：

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

　　ps:（bootstrap ClassLoader不是继承自此，是C++进行编写的，嵌到了JVM内核）。

　　2.Extension ClassLoader：扩展类加载器，负责加载jre/lib/ext/目录下的所有jar。

　　3.App ClassLoader：系统应用类加载器，主要负责加载应用程序classpath目录下的所有jar和class文件。

三、双亲委托机制：

　　在加载类的过程中，Bootstrap先进行加载，如果没有加载到，则extension再进行加载，如果还是没有加载到，再交给App加载。避免了用户定义String等核心api中的类。如果同一个name的class文件，不是由同一个ClassLoader加载的，JVM也会认为这是两个不同的class文件。

　　通过以下代码打印出所有的类加载器：

　　ClassLoader classloader= c1.getClassLoader();

　　while(classloader!=null){

　　　　System.out.println(classloader);

　　　　classloader = classloader.getParent();

　　}

　　System.out.println(classloader);

自定义加载器

　　除了这三个类加载器，用户可以自定义自己的类加载器。既然JVM已经提供了默认的类加载器，为什么还要定义自已的类加载器呢？

　　因为Java中提供的默认ClassLoader，只加载指定目录下的jar和class，如果我们想加载其它位置的类或jar时，比如：我要加载网络上的一个class文件，通过动态加载到内存之后，要调用这个类中的方法实现我的业务逻辑。在这样的情况下，默认的ClassLoader就不能满足我们的需求了，所以需要定义自己的ClassLoader。

如何自定义类加载器：

　　1、继承java.lang.ClassLoader

　　2、重写父类的findClass方法

　　父类有那么多方法，为什么偏偏只重写findClass方法？

　　因为JDK已经在loadClass方法中帮我们实现了ClassLoader搜索类的算法，当在loadClass方法中搜索不到类时，loadClass方法就会调用findClass方法来搜索类，所以我们只需重写该方法即可。如没有特殊的要求，一般不建议重写loadClass搜索类的算法。

小测试1：

　　将ClassLoaderTest.class打包成ClassLoaderTest.jar，放到Extension ClassLoader的加载目录下（JAVA_HOME/jre/lib/ext），再运行代码，会发现。。。是由ext加载的。

小测试2：

　　用Bootstrcp ClassLoader来加载ClassLoaderTest.class，有两种方式：

　　1、在jvm中添加-Xbootclasspath参数，指定Bootstrcp ClassLoader加载类的路径，并追加我们自已的jar（ClassTestLoader.jar）

　　2、将class文件放到JAVA_HOME/jre/classes/目录下（上面有提到）