深入JVM(4):关于ClassLoader的一些知识

一.什么是ClassLoader?

Java程序并不是一个原生的可执行文件，而是由许多独立的类文件组成，每一个文件对应一个Java类.此外，这些类文件并非立即全部装入内存的，而是根据程序需要装入内存。ClassLoader专门负责类文件装入到内存.

二.ClassLoader的体系结构?

 

从上图我们就可以看出类加载器之间的父子关系(注意不是类的集继承关系)和管辖范围。

(1)BootStrap 是最顶层的类加载器，它是由C++编写而成,并且已经内嵌到JVM中了,主要用来读取Java的核心类库JRE/lib/rt.jar

(2)Extension ClassLoader是是用来读取Java的扩展类库，读取JRE/lib/ext/*.jar

(3)App ClassLoader是用来读取CLASSPATH指定的所有jar包或目录的类文件

(4)Custom ClassLoader是用户自定义编写的，它用来读取指定类文件

三.什么是双亲委派模型？

双亲委派的模型可以通过下面的过程体现出来:
(1)"A类加载器"加载类时,先判断该类是否已经加载过了，
(2)如果还未被加载，则首先委托其"A类加载器"的"父类加载器"去加载该类，这是一个向上不断搜索的过程，当A类所有的"祖宗类加载器"(包括了bootstrap classloader)都没有加载到类,则回到发起者"A类加载器"去加载,如果还加载不了，则抛出ClassNotFoundException.

更详细的信息你可以去参看java.lang.ClassLoader的loadClass(String name,boolean resolve)方法，代码摘要如下:

// First, check if the class has already been loaded
    Class c = findLoadedClass(name);
    if (c == null) {
        try {
        if (parent != null) {
            c = parent.loadClass(name, false);
        } else {
            c = findBootstrapClass0(name);
        }
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            // If still not found, then invoke findClass in order
            // to find the class.这里的findClass方法应该被重写,默认情况下他是直接抛出ClassNotFoundException
            c = findClass(name);
        }

那我们如何去验证这个模型呢？我们看下面这段程序，找出ClassLoaderTest的类加载器和他的所有祖宗加载器。

package com.classloader.test;

public class ClassLoaderTest {
    public static void main(String[] args) {
        ClassLoader loader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader();
           
        while (loader != null) {
            System.out.println(loader.getClass().getName());
            loader = loader.getParent();
        }
        System.out.println(loader);

    }
}

运行结果如下：

第一行结果表示:ClassLoaderTest的类加载器是AppClassLoader

第二行结果表示:AppClassLoader的类加载器是ExtClassLoder

第三行结果表示:null表示ExtClassLoader的类加载器是Bootstrap ClassLoader

然后，我们可以将这个程序打成jar包ClassLoaderTest.jar放到JRE\lib\ext\目录下，然后重新运行这个程序.

得到结果如下：

为什么出现不一样的结果呢？

由于Java类的加载满足双亲委派原则，当我加载ClassLoaderTest类的时候，先看当前类加载器是否已经加载过此类，如果没有，那么由

如果上一级的类加载器去加载该类，如果能加载就直接返回.

ExtClassLoader会自动加载JRE\lib\ext下面的所有jar包,所以当我们将ClassLoaderTest放到它下面后，程序运行时候利用

父加载类ExtClassLoader去加载，就会发现com.classloader.test.ClassLoaderTest已经被加载，所以当前这个程序的运行

只用到两个类加载器ExtClassLoader和BootStrap.

用java –verbose:class com.classloader.test.ClassLoaderTest可以更具体的看到运行的时候类加载过程，如下图:

PS:

本文中所用到得ClassLoaderTest.jar下载.