分析Java的类加载器与ClassLoader（一）：概述

有关类加载器的基本知识，请先看文章：http://blog.csdn.net/tangyangguang/article/details/8878302

1，类加载器概述
        Java程序是由许多独立的类字节码文件(*.class)组成。一个应用程序可能直接或间接的涉及到成千上万个Class，如果一次性全部装入内存，无疑是时间和空间的浪费。所以JVM启动时只会加载核心的类字节码和必要的其他类字节码，用户自定义的类将会在第一次使用时加载，这叫做动态加载类字节码。而类加载器就是用来加载类字节码文件到JVM中，以供程序使用的。

2，JVM中的自带的类加载器

• Bootstrap ClassLoader
  • 启动类加载器，用c/c++实现的，它负责加载核心Class（即所有java.*开头的类）。
  • 这个类加载器没有对应的Java类。
• Extension ClassLoader
  • 扩展类加载器，它负责加载扩展的Class（存放在JRE的lib/ext/目录下的类）。
  • 这个类加载器对应sun.misc.Launcher$AppClassLoader类。
• Application ClassLoader
  • 应用程序类加载器，负责加载应用程序自身的类（CLASSPATH目录中的Class）。
  • 这个类加载器对应sun.misc.Launcher$ExtClassLoader类。

Bootstrap ClassLoader是最顶级的类加载器，也是Extension ClassLoader的父“类加载器”，Extension ClassLoader是Application ClassLoader的父“类加载器”。如下图所示：

    

测试代码：

package cn.itcast;public class ClassLoaderTest {public static void main(String[] args) {ClassLoader cl = Thread.currentThread().getContextClassLoader();System.out.println("当前的类加载器：" + cl);while(cl != null){cl = cl.getParent();System.out.println("parent类加载器：" + cl);}}}

执行结果：

当前的类加载器：sun.misc.Launcher$AppClassLoader@19821fparent类加载器：sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@addbf1parent类加载器：nul

3，“ClassLoader”与“类加载器”的区别
       我们平常说的ClassLoader实际上表示两个概念：一是“类加载器”概念；二是ClassLoader类，全名是java.lang.ClassLoader。java.lang.ClassLoader是JDK中的一个普通类（ClassLoader是一个抽象类），是用Java语言编写的，我们可以自己写一个ClassLoader的子类，以扩展Java虚拟机加载类的方式。 


4，类加载器使用委托模式进行类加载
        类加载器使用委托模型来搜索类和资源。每个“类加载器”实例都有一个相关的父“类加载器”（parent）。需要查找类或资源时，类加载器实例会先委托给其父类加载器进行加载，如果parent是null的话，则表示为Bootstrap类加载器，只有在上级类加载器没有找到的情况下，自己才会加载，这就避免我们重写一些系统类，来破坏系统的安全。

分析java.lang.ClassLoader的源码：

protected synchronized Class loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException {// 先从缓存中拿Class：// 1, 如果这个Class之前被加载过，就会记录到缓存中，这里就会返回缓存的Class对象。// 2, 如果这个Class之前没有被加载过，则这里返回nullClass c = findLoadedClass(name);if (c == null) {// 如果缓存中没有想要的Class对象，则进行加载try {// 如果parent不为null，则调用parent的loadClass进行加载if (parent != null) {c = parent.loadClass(name, false);}// 如果parent为null，则调用BootstrapClassLoader进行加载else {c = findBootstrapClass0(name);}} catch (ClassNotFoundException e) {// 如果仍然无法加载成功，则调用自身的findClass进行加载c = findClass(name);}}if (resolve) {resolveClass(c);}return c;}

从以上源码中可以得知：
1，类加载器使用委托模式进行类加载。
2，我们如果想自己写一个类加载器，则只需要重载findClass()这个方法。


5，规则细节

1. 类加载器使用委托模式进行类加载。
2. Class.getClassLoader()方法可以返回加载这个Class的ClassLoader，如果返回null，表示是Bootstrap ClassLoader。
3. 如果类A引用了类B，不管是直接引用还是用Class.forName()引用，JVM就会找到加载类A的ClassLoader，并用这个ClassLoader来加载类B。

1. 我们如果想自己写一个类加载器，则只需要重载findClass()这个方法。
2. 在自定义的ClassLoader对象中，需要指定一个父对象；如果没有指定的话，系统自动指定ClassLoader.getSystemClassLoader()为父对象。
3. 我们可以在自定义的ClassLoader中重写loadClass()方法，在实现代码中不采用委托模式进行类加载，但不推荐这样做。

1. Class.forName()是加载类字节码并进行初始化（例如执行static代码块），如果之前加载过，则会使用缓存的Class。
2. ClassLoader.loadClass()是加载类字节码，但不会进行初始化（例如不会执行static代码块），而是在第一次使用这个类时执行初始化。
3. 如果使用同一个ClassLoader实例多次加载同一个Class（自己重写loadClass()方法可以实现这个效果），会抛java.lang.LinkageError错误。

        （实验代码将写到后面的文章中）