个人总结:
$1.classloader是用来加载java类到jvm中的，有四种classloader，bootstrape class loader是加载核心库的如rt.jar等，Extension ClassLoader是用来加载扩展类，即/lib/ext中的类。
AppClassLoader用来加载Classpath的类，是和我们关系最密切的类。
URLClassLoader用来加载网络上远程的类
$2.可以隐式加载比如我们new一个对象时，它会隐式把该类加载进来，我们也可以同过class.forName()方法指定classloader来加载。
$3.先由parent加载，如果不行再自己加载，因为是树形结构，所以这里所说的父类实际是父节点。
##1。转自: http://sys53.iteye.com/blog/622626
ClassLoader的工作原理
每个运行中的线程都有一个成员contextClassLoader，用来在运行时动态地载入其它类
系统默认的contextClassLoader是systemClassLoader，所以一般而言java程序在执行时可以使用JVM自带的类、$JAVA_HOME/jre/lib/ext/中的类和$CLASSPATH/中的类
可以使用Thread.currentThread().setContextClassLoader(...);更改当前线程的contextClassLoader，来改变其载入类的行为
ClassLoader被组织成树形，一般的工作原理是：
1) 线程需要用到某个类，于是contextClassLoader被请求来载入该类
2) contextClassLoader请求它的父ClassLoader来完成该载入请求
3) 如果父ClassLoader无法载入类，则contextClassLoader试图自己来载入
Java中一共有四个类加载器，之所以叫类加载器，是程序要用到某个类的时候，要用类加载器载入内存。
这四个类加载器分别为：Bootstrap ClassLoader、Extension ClassLoader、AppClassLoader
和URLClassLoader，他们的作用其实从名字就可以大概推测出来了。其中AppClassLoader在很多地方被叫做System ClassLoader
Bootstrap ClassLoader是在JVM开始运行的时候加载java的核心类，是用C++编写的，它用来加载核心类库，在JVM源代码中这样写道：
static const char classpathFormat[] =
"%/lib/rt.jar:"
"%/lib/i18n.jar:"
"%/lib/sunrsasign.jar:"
"%/lib/jsse.jar:"
"%/lib/jce.jar:"
"%/lib/charsets.jar:"
"%/classes";
Extension ClassLoader是用来加载扩展类，即/lib/ext中的类。
AppClassLoader用来加载Classpath的类，是和我们关系最密切的类。
URLClassLoader用来加载网络上远程的类
1． 预先加载与依需求加载
Java 运行环境为了优化系统，提高程序的执行速度，在 JRE 运行的开始会将 Java 运行所需要的基本类采用预先加载（ pre-loading ）的方法全部加载要内存当中，因为这些单元在 Java 程序运行的过程当中经常要使用的，主要包括 JRE 的 rt.jar 文件里面所有的 .class 文件。
当 java.exe 虚拟机开始运行以后，它会找到安装在机器上的 JRE 环境，然后把控制权交给 JRE ， JRE 的类加载器会将 lib 目录下的 rt.jar 基础类别文件库加载进内存，这些文件是 Java 程序执行所必须的，所以系统在开始就将这些文件加载，避免以后的多次 IO 操作，从而提高程序执行效率。
相对于预先加载，我们在程序中需要使用自己定义的类的时候就要使用依需求加载方法（ load-on-demand ），就是在 Java 程序需要用到的时候再加载，以减少内存的消耗，因为 Java 语言的设计初衷就是面向嵌入式领域的。
2． 隐式加载和显示加载
Java 的加载方式分为隐式加载（ implicit ）和显示加载（ explicit ），上面的例子中就是用的隐式加载的方式。所谓隐式加载就是我们在程序中用 new 关键字来定义一个实例变量， JRE 在执行到 new 关键字的时候就会把对应的实例类加载进入内存。隐式加载的方法很常见，用的也很多， JRE 系统在后台自动的帮助用户加载，减少了用户的工作量，也增加了系统的安全性和程序的可读性。
- Class c = Class.forName("TestClass");
- TestClass object = (TestClass)c.newInstance();
- object.method();
Class c = Class.forName("TestClass");
TestClass object = (TestClass)c.newInstance();
object.method();
通过 Class 类的 forName (String s) 方法把自定义类 TestClass 加载进来，并通过 newInstance （）方法把实例初始化。事实上 Class 类还很多的功能，这里就不细讲了，有兴趣的可以参考 JDK 文档。
Class 的 forName() 方法还有另外一种形式： Class forName(String s, boolean flag, ClassLoader classloader) ， s 表示需要加载类的名称， flag 表示在调用该函数加载类的时候是否初始化静态区， classloader 表示加载该类所需的加载器。
forName (String s) 是默认通过 ClassLoader.getCallerClassLoader() 调用类加载器的，但是该方法是私有方法，我们无法调用，如果我们想使用 Class forName(String s, boolean flag, ClassLoader classloader) 来加载类的话，就必须要指定类加载器，可以通过如下的方式来实现：
Test test = new Test();//Test 类为自定义的一个测试类；
ClassLoader cl = test. getClass().getClassLoader();
// 获取 test 的类装载器；
Class c = Class.forName("TestClass", true, cl);
因为一个类要加载就必需要有加载器，这里我们是通过获取加载 Test 类的加载器 cl 当作加载 TestClass 的类加载器来实现加载的。
3． 自定义类加载机制
之前我们都是调用系统的类加载器来实现加载的，其实我们是可以自己定义类加载器的。利用 Java 提供的 java.net.URLClassLoader 类就可以实现。下面我们看一段范例：
try{
URL url = new URL("file:/d:/test/lib/");
URLClassLoader urlCL = new URLClassLoader(new URL[]{url});
Class c = urlCL.loadClass("TestClassA");
TestClassA object = (TestClassA)c.newInstance();
object.method();
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
我们通过自定义的类加载器实现了 TestClassA 类的加载并调用 method （）方法。分析一下这个程序：首先定义 URL 指定类加载器从何处加载类， URL 可以指向网际网络上的任何位置，也可以指向我们计算机里的文件系统 ( 包含 JAR 文件 ) 。上述范例当中我们从 file:/d:/test/lib/ 处寻找类；然后定义 URLClassLoader 来加载所需的类，最后即可使用该实例了。
4． 类加载器的阶层体系
讨论了这么多以后，接下来我们仔细研究一下 Java 的类加载器的工作原理：
当执行 java ***.class 的时候， java.exe 会帮助我们找到 JRE ，接着找到位于 JRE 内部的 jvm.dll ，这才是真正的 Java 虚拟机器 , 最后加载动态库，激活 Java 虚拟机器。虚拟机器激活以后，会先做一些初始化的动作，比如说读取系统参数等。一旦初始化动作完成之后，就会产生第一个类加载器―― Bootstrap Loader ， Bootstrap Loader 是由 C++ 所撰写而成，这个 Bootstrap Loader 所做的初始工作中，除了一些基本的初始化动作之外，最重要的就是加载 Launcher.java 之中的 ExtClassLoader ，并设定其 Parent 为 null ，代表其父加载器为 BootstrapLoader 。然后 Bootstrap Loader 再要求加载 Launcher.java 之中的 AppClassLoader ，并设定其 Parent 为之前产生的 ExtClassLoader 实体。这两个加载器都是以静态类的形式存在的。这里要请大家注意的是， Launcher$ExtClassLoader.class 与 Launcher$AppClassLoader.class 都是由 Bootstrap Loader 所加载，所以 Parent 和由哪个类加载器加载没有关系。
这三个加载器就构成我们的 Java 类加载体系。他们分别从以下的路径寻找程序所需要的类：
BootstrapLoader ： sun.boot.class.path
ExtClassLoader: java.ext.dirs
AppClassLoader: java.class.path
这三个系统参量可以通过 System.getProperty() 函数得到具体对应的路径。
##2.http://longdick.iteye.com/blog/442213
java应用环境中不同的class分别由不同的ClassLoader负责加载。
一个jvm中默认的classloader有Bootstrap ClassLoader、Extension ClassLoader、App ClassLoader，分别各司其职：
- Bootstrap ClassLoader 负责加载java基础类，主要是 %JRE_HOME/lib/ 目录下的rt.jar、resources.jar、charsets.jar和class等
- Extension ClassLoader 负责加载java扩展类，主要是 %JRE_HOME/lib/ext 目录下的jar和class
- App ClassLoader 负责加载当前java应用的classpath中的所有类。
其中Bootstrap ClassLoader是JVM级别的，由C++撰写；Extension ClassLoader、App ClassLoader都是java类，都继承自URLClassLoader超类。
Bootstrap ClassLoader由JVM启动，然后初始化sun.misc.Launcher ，sun.misc.Launcher初始化Extension ClassLoader、App ClassLoader。
下图是ClassLoader的加载类流程图，以加载一个类的过程类示例说明整个ClassLoader的过程。
Bootstrap ClassLoader、Extension ClassLoader、App ClassLoader三者的关系如下：
Bootstrap ClassLoader是Extension ClassLoader的parent，Extension ClassLoader是App ClassLoader的parent。
但是这并不是继承关系，只是语义上的定义，基本上，每一个ClassLoader实现，都有一个Parent ClassLoader。
可以通过ClassLoader的getParent方法得到当前ClassLoader的parent。Bootstrap ClassLoader比较特殊，因为它不是java class所以Extension ClassLoader的getParent方法返回的是NULL。
了解了ClassLoader的原理和流程以后，我们可以试试自定义ClassLoader。
关于自定义ClassLoader：
由于一些特殊的需求，我们可能需要定制ClassLoader的加载行为，这时候就需要自定义ClassLoader了.
自定义ClassLoader需要继承ClassLoader抽象类，重写findClass方法，这个方法定义了ClassLoader查找class的方式。
主要可以扩展的方法有：
findClass 定义查找Class的方式
defineClass 将类文件字节码加载为jvm中的class
findResource 定义查找资源的方式
如果嫌麻烦的话，我们可以直接使用或继承已有的ClassLoader实现，比如
java.net.URLClassLoaderjava.security.SecureClassLoaderjava.rmi.server.RMIClassLoadersun.applet.AppletClassLoader
Extension ClassLoader 和 App ClassLoader都是java.net.URLClassLoader的子类。
这个是URLClassLoader的构造方法：
public URLClassLoader(URL[] urls, ClassLoader parent)
public URLClassLoader(URL[] urls)
urls参数是需要加载的ClassPath url数组，可以指定parent ClassLoader，不指定的话默认以当前调用类的ClassLoader为parent。
代码示例：
- ClassLoader classLoader = new URLClassLoader(urls);
- Thread.currentThread().setContextClassLoader(classLoader);
- Class clazz=classLoader.loadClass("com.company.MyClass");//使用loadClass方法加载class,这个class是在urls参数指定的classpath下边。
- Method taskMethod = clazz.getMethod("doTask", String.class, String.class);//然后我们就可以用反射做些事情了
- taskMethod.invoke(clazz.newInstance(),"hello","world");
ClassLoader classLoader = new URLClassLoader(urls);
Thread.currentThread().setContextClassLoader(classLoader);
Class clazz=classLoader.loadClass("com.company.MyClass");//使用loadClass方法加载class,这个class是在urls参数指定的classpath下边。
Method taskMethod = clazz.getMethod("doTask", String.class, String.class);//然后我们就可以用反射做些事情了
taskMethod.invoke(clazz.newInstance(),"hello","world");
由于classloader 加载类用的是全盘负责委托机制。所谓全盘负责，即是当一个classloader加载一个Class的时候，这个Class所依赖的和引用的所有 Class也由这个classloader负责载入，除非是显式的使用另外一个classloader载入。
所以，当我们自定义的classloader加载成功了com.company.MyClass以后，MyClass里所有依赖的class都由这个classLoader来加载完成。
自定义ClassLoader在某些应用场景还是比较适用，特别是需要灵活地动态加载class的时候。
下面这篇文章列出了其中一种自定义ClassLoader的应用场景，有兴趣的同学可以参考下：
http://longdick.iteye.com/blog/332580
##3。转自: http://blog.csdn.net/java2000_wl/article/details/8222876
Java虚拟机学习 - 类加载器(ClassLoader)
类加载器
类加载器(ClassLoader)用来加载 class字节码到 Java 虚拟机中。一般来说，Java 虚拟机使用 Java 类的方式如下：Java 源文件在经过 Javac之后就被转换成 Java 字节码文件(.class 文件)。类加载器负责读取 Java 字节代码，并转换成 java.lang.Class 类的一个实例。每一个这样的实例用来表示一个 Java 类。实际的情况可能更加复杂，比如 Java 字节代码可能是通过工具动态生成的，也可能是通过网络下载。
类与类加载器
类加载器虽然只用于实现类的加载动作，但它在Java程序中起到的作用却远远不限于类加载阶段。对于任意一个类，都需要由加载它的类加载器和这个类本身一同确立其在Java虚拟中的唯一性。说通俗一些，比较两个类是否“相等”，只有在两个类是由同一个类加载器的前提之下才有意义，否则，即使这两个类来源于同一个class文件，只要加载它的类加载器不同，那这两个类必定不相等。这里所指的“相等”包括代表类的Class对象的equal方法、isAssignableFrom()、isInstance()方法及instance关键字返回的结果。
类加载器分类：
主要分为Bootstrap ClassLoader、Extension ClassLoader、Application ClassLoader和User Defined ClassLoader。
启动类加载器(Bootstrap ClassLoader)：
这个类加载器使用C++语言实现，并非ClassLoader的子类。主要负责加载存放在JAVA_HOME / jre / lib / rt.jar里面所有的class文件，或者被-Xbootclasspath参数所指定路径中以rt.jar命名的文件。
扩展类加载器(Extension ClassLoader)：
这个加载器由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader实现，它负责加载AVA_HOME / lib / ext目录中的，或者被java.ext.dirs系统变量所指定的路径中的所有类库。
应用程序类加载器(Application ClassLoader)：
这个加载器由sun.misc.Launcher$AppClassLoader实现，它负责加载classpath对应的jar及目录。一般情况下这个就是程序中默认的类加载器。
自定义类加载器(User Defined ClassLoader)：
开发人员继承ClassLoader抽象类自行实现的类加载器，基于自行开发的ClassLoader可用于并非加载classpath中(例如从网络上下载的jar或二进制字节码)、还可以在加载class文件之前做些小动作 如：加密等。
双亲委托模型：
上图中所展示的类加载器之间的这种层次关系，就称为类加载器的双亲委托模型。双亲委托模型要求除了顶层的启动类加载器外，其余的类加载器都应当有自己的父类加载器。这里类加载器之间的父子关系一般不会以继承的关系来实现，而是使用组合关系来复用父加载器的代码。
public abstract class ClassLoader {
private static native void registerNatives();
static {
registerNatives();
}
// The parent class loader for delegation
private ClassLoader parent;
// Hashtable that maps packages to certs
private Hashtable package2certs = new Hashtable(11);
}
双亲委托的工作过程：如果一个类加载器收到了一个类加载请求，它首先不会自己去加载这个类，而是把这个请求委托给父类加载器去完成，每一个层次的类加载器都是如此，因此所有的加载请求最终都应该传送到顶层的启动类加载器中，只有当父类加载器反馈自己无法完成加载请求(它管理的范围之中没有这个类)时，子加载器才会尝试着自己去加载。
使用双亲委托模型来组织类加载器之间的关系，有一个显而易见的好处就是Java类随着它的类加载器一起具备了一种带有优先级的层次关系，例如java.lang.Object存放在rt.jar之中，无论那个类加载器要加载这个类，最终都是委托给启动类加载器进行加载，因此Object类在程序的各种类加载器环境中都是同一个类，相反，如果没有双亲委托模型，由各个类加载器去完成的话，如果用户自己写一个名为java.lang.Object的类，并放在classpath中，应用程序中可能会出现多个不同的Object类，java类型体系中最基本安全行为也就无法保证。
类加载器SPI：
java.lang.ClassLoader 类提供的几个关键方法：
loadClass： 此方法负责加载指定名字的类，首先会从已加载的类中去寻找，如果没有找到；从parent ClassLoader[ExtClassLoader]中加载；如果没有加载到，则从Bootstrap ClassLoader中尝试加载(findBootstrapClassOrNull方法), 如果还是加载失败，则抛出异常ClassNotFoundException, 在调用自己的findClass方法进行加载。如果要改变类的加载顺序可以覆盖此方法；如果加载顺序相同，则可以通过覆盖findClass方法来做特殊处理，例如：解密，固定路径寻找等。当通过整个寻找类的过程仍然未获取Class对象，则抛出ClassNotFoundException异常。
如果类需要resolve，在调用resolveClass进行链接。
protected synchronized Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
throws ClassNotFoundException
{
// 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 = findBootstrapClassOrNull(name);
}
} catch (ClassNotFoundException e) {
// ClassNotFoundException thrown if class not found
// from the non-null parent class loader
}
if (c == null) {
// If still not found, then invoke findClass in order
// to find the class.
c = findClass(name);
}
}
if (resolve) {
resolveClass(c);
}
return c;
}
findLoadedClass 此方法负责从当前ClassLoader实例对象的缓存中寻找已加载的类，调用的为native方法。
protected final Class<?> findLoadedClass(String name) {
if (!checkName(name))
return null;
return findLoadedClass0(name);
}
private native final Class findLoadedClass0(String name);
findClass 此方法直接抛出ClassNotFoundException异常，因此要通过覆盖loadClass或此方法来以自定义的方式加载相应的类。
protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
throw new ClassNotFoundException(name);
}
findSystemClass 此方法是从sun.misc.Launcher$AppClassLoader中寻找类，如果未找到，则继续从BootstrapClassLoader中寻找，如果仍然未找到，返回null
protected final Class<?> findSystemClass(String name)
throws ClassNotFoundException
{
ClassLoader system = getSystemClassLoader();
if (system == null) {
if (!checkName(name))
throw new ClassNotFoundException(name);
Class cls = findBootstrapClass(name);
if (cls == null) {
throw new ClassNotFoundException(name);
}
return cls;
}
return system.loadClass(name);
}
defineClass 此方法负责将二进制字节流转换为Class对象，这个方法对于自定义类加载器而言非常重要。如果二进制的字节码的格式不符合jvm class文件格式规范，则抛出ClassFormatError异常；如果生成的类名和二进制字节码不同，则抛出NoClassDefFoundError；如果加载的class是受保护的、采用不同签名的，或者类名是以java.开头的，则抛出SecurityException异常。
protected final Class<?> defineClass(String name, byte[] b, int off, int len,
ProtectionDomain protectionDomain)
throws ClassFormatError
{
return defineClassCond(name, b, off, len, protectionDomain, true);
}
// Private method w/ an extra argument for skipping class verification
private final Class<?> defineClassCond(String name,
byte[] b, int off, int len,
ProtectionDomain protectionDomain,
boolean verify)
throws ClassFormatError
{
protectionDomain = preDefineClass(name, protectionDomain);
Class c = null;
String source = defineClassSourceLocation(protectionDomain);
try {
c = defineClass1(name, b, off, len, protectionDomain, source,
verify);
} catch (ClassFormatError cfe) {
c = defineTransformedClass(name, b, off, len, protectionDomain, cfe,
source, verify);
}
postDefineClass(c, protectionDomain);
return c;
}
resolveClass 此方法负责完成Class对象的链接，如果链接过，则直接返回。
常见异常：
ClassNotFoundException 这是最常见的异常，产生这个异常的原因为在当前的ClassLoader 中加载类时，未找到类文件，
NoClassDefFoundError 这个异常是因为 加载到的类中引用到的另外类不存在，例如要加载A，而A中盗用了B，B不存在或当前的ClassLoader无法加载B，就会抛出这个异常。
LinkageError 该异常在自定义ClassLoader的情况下更容易出现，主要原因是此类已经在ClassLoader加载过了，重复的加载会造成该异常。
本文原文链接：http://blog.csdn.net/java2000_wl/article/details/8222876 转载请注明出处！
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于 2003-03-16 20:01
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