相關(guān)好文：面試官對(duì)于JVM類(lèi)加載機(jī)制的猛烈炮火掰担，你能頂住嗎悍抑？

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類(lèi)是在運(yùn)行期間第一次使用時(shí)動(dòng)態(tài)加載的希坚，而不是一次性加載。因?yàn)槿绻淮涡约虞d崇堰，那么會(huì)占用很多的內(nèi)存虚青。

類(lèi)加載的機(jī)制的層次結(jié)構(gòu)

每個(gè)編寫(xiě)的”.java”拓展名類(lèi)文件都存儲(chǔ)著需要執(zhí)行的程序邏輯，這些”.java”文件經(jīng)過(guò)Java編譯器編譯成拓展名為”.class”的文件苞也，”.class”文件中保存著Java代碼經(jīng)轉(zhuǎn)換后的虛擬機(jī)指令洛勉，當(dāng)需要使用某個(gè)類(lèi)時(shí)，虛擬機(jī)將會(huì)加載它的”.class”文件如迟，并創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的class對(duì)象收毫，將class文件加載到虛擬機(jī)的內(nèi)存攻走，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為類(lèi)加載，這里我們需要了解一下類(lèi)加載的過(guò)程此再，如下：

加載：類(lèi)加載過(guò)程的一個(gè)階段昔搂，通過(guò)一個(gè)類(lèi)的完全限定查找此類(lèi)字節(jié)碼文件，并利用字節(jié)碼文件創(chuàng)建一個(gè)Class對(duì)象

1引润、通過(guò)一個(gè)類(lèi)的全限定名獲取描述此類(lèi)的二進(jìn)制字節(jié)流巩趁；

2痒玩、將這個(gè)字節(jié)流所代表的靜態(tài)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)保存為方法區(qū)的運(yùn)行時(shí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)淳附；

3、在java堆中生成一個(gè)代表這個(gè)類(lèi)的java.lang.Class對(duì)象蠢古，作為訪(fǎng)問(wèn)方法區(qū)的入口奴曙；

驗(yàn)證：目的在于確保Class文件的字節(jié)流中包含信息符合當(dāng)前虛擬機(jī)要求，不會(huì)危害虛擬機(jī)自身安全草讶。主要包括四種驗(yàn)證洽糟，文件格式驗(yàn)證，元數(shù)據(jù)驗(yàn)證堕战，字節(jié)碼驗(yàn)證坤溃，符號(hào)引用驗(yàn)證。

準(zhǔn)備：為類(lèi)變量(即static修飾的字段變量)分配內(nèi)存并且設(shè)置該類(lèi)變量的初始值嘱丢，使用的是方法區(qū)的內(nèi)存薪介。

實(shí)例變量不會(huì)在這階段分配內(nèi)存，它將會(huì)在對(duì)象實(shí)例化時(shí)隨著對(duì)象一起分配在Java堆中越驻。

注意汁政，實(shí)例化不是類(lèi)加載的一個(gè)過(guò)程，類(lèi)加載發(fā)生在所有實(shí)例化操作之前缀旁，并且類(lèi)加載只進(jìn)行一次记劈，實(shí)例化可以進(jìn)行多次。

初始值一般為 0 值并巍，例如下面的類(lèi)變量 value 被初始化為 0 而不是 123目木。

public static int value = 123;

如果類(lèi)變量是常量，那么會(huì)按照表達(dá)式來(lái)進(jìn)行初始化懊渡，而不是賦值為 0刽射。

public static final int value = 123;

解析：主要將常量池中的【符號(hào)引用】替換為【直接引用】的過(guò)程。符號(hào)引用就是一組符號(hào)來(lái)描述目標(biāo)距贷，可以是任何字面量柄冲，而直接引用就是直接指向目標(biāo)的指針、相對(duì)偏移量或一個(gè)間接定位到目標(biāo)的句柄忠蝗。其中解析過(guò)程在某些情況下可以在初始化階段之后再開(kāi)始现横，這是為了支持 Java 的動(dòng)態(tài)綁定。

解析的時(shí)候class已經(jīng)被加載到方法區(qū)的內(nèi)存中，因此要把符號(hào)引用轉(zhuǎn)化為直接引用戒祠，也就是能直接找到該類(lèi)實(shí)際內(nèi)存地址的引用骇两。

分為類(lèi)或接口的解析，字段解析姜盈，類(lèi)方法解析低千，接口方法解析。

初始化：類(lèi)加載最后階段馏颂，若該類(lèi)具有超類(lèi)示血，則對(duì)其進(jìn)行初始化，執(zhí)行靜態(tài)初始化器和靜態(tài)初始化成員變量（如前面只初始化了默認(rèn)值的static變量將會(huì)在這個(gè)階段賦值救拉，成員變量也將被初始化）难审。

初始化階段是執(zhí)行類(lèi)構(gòu)造器<clinit>方法的過(guò)程，<clinit>方法由類(lèi)變量的賦值動(dòng)作和靜態(tài)語(yǔ)句塊按照在源文件出現(xiàn)的順序合并而成亿絮，該合并操作由編譯器完成告喊。

1）<clinit>方法對(duì)于類(lèi)或接口不是必須的，如果一個(gè)類(lèi)中沒(méi)有靜態(tài)代碼塊派昧，也沒(méi)有靜態(tài)變量的賦值操作黔姜，那么編譯器不會(huì)生成<clinit>；

2）<clinit>方法與實(shí)例構(gòu)造器不同蒂萎，不需要顯式的調(diào)用父類(lèi)的<clinit>方法秆吵，虛擬機(jī)會(huì)保證父類(lèi)的<clinit>優(yōu)先執(zhí)行；

3）為了防止多次執(zhí)行<clinit>岖是，虛擬機(jī)會(huì)確保<clinit>方法在多線(xiàn)程環(huán)境下被正確的加鎖同步執(zhí)行帮毁，如果有多個(gè)線(xiàn)程同時(shí)初始化一個(gè)類(lèi)，那么只有一個(gè)線(xiàn)程能夠執(zhí)行<clinit>方法豺撑，其它線(xiàn)程進(jìn)行阻塞等待烈疚，直到<clinit>執(zhí)行完成。

4）注意：執(zhí)行接口的<clinit>方法不需要先執(zhí)行父接口的<clinit>聪轿，只有使用父接口中定義的變量時(shí)爷肝，才會(huì)執(zhí)行。

對(duì)象的初始化順序：

????????????????? 基類(lèi)的static域加載

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?|

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?|

? ? ? ? ? ? ? ? ?子類(lèi)的static域加載?????????????????? ?????

??????????????????????? ????? |

??????????????????????? ????? |

基類(lèi)的成員變量初始化(基本類(lèi)型初始化為默認(rèn)值陆错，對(duì)象引用設(shè)為null灯抛，若有初值則初始化為初值)???????????

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?|

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?|

基類(lèi)的構(gòu)造器加載(若在構(gòu)造器中調(diào)用的方法在子類(lèi)中被覆蓋過(guò)，則調(diào)用覆蓋后的方法)

??????????????????????? ????? |

??????????????????????? ????? |

???????????? 子類(lèi)的成員變量初始化???????????????????????????? ?????

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?|

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?|

? ? ? ? ? ? ? ? ?子類(lèi)的構(gòu)造器加載

類(lèi)初始化場(chǎng)景：

1音瓷，主動(dòng)引用

虛擬機(jī)中嚴(yán)格規(guī)定了有且只有5種情況必須對(duì)類(lèi)進(jìn)行初始化对嚼。

* 執(zhí)行new、getstatic绳慎、putstatic和invokestatic指令纵竖；

* 使用reflect對(duì)類(lèi)進(jìn)行反射調(diào)用漠烧；

* 初始化一個(gè)類(lèi)的時(shí)候，父類(lèi)還沒(méi)有初始化靡砌，會(huì)事先初始化父類(lèi)已脓；

* 啟動(dòng)虛擬機(jī)時(shí)，需要初始化包含main方法的類(lèi)通殃；

* 在JDK1.7中度液，如果java.lang.invoke.MethodHandler實(shí)例最后的解析結(jié)果REF_getStatic、REF_putStatic画舌、REF_invokeStatic的方法句柄堕担，并且這個(gè)方法句柄對(duì)應(yīng)的類(lèi)沒(méi)有進(jìn)行初始化；

2骗炉，被動(dòng)引用

以上 5 種場(chǎng)景中的行為稱(chēng)為對(duì)一個(gè)類(lèi)進(jìn)行主動(dòng)引用照宝。除此之外，所有引用類(lèi)的方式都不會(huì)觸發(fā)初始化句葵，稱(chēng)為被動(dòng)引用。被動(dòng)引用的常見(jiàn)例子包括：

以下幾種情況兢仰，不會(huì)觸發(fā)類(lèi)初始化

1）通過(guò)子類(lèi)引用父類(lèi)的靜態(tài)字段乍丈，只會(huì)觸發(fā)父類(lèi)的初始化，而不會(huì)觸發(fā)子類(lèi)的初始化把将。

class Parent {

??? static int a = 100;

??? static {

???????System.out.println("parent init轻专！");

? ??}

}

class Child extends Parent {

??? static {

???????System.out.println("child init！");

??? }

}

public class Init{?

??? public static voidmain(String[] args){?

???????System.out.println(Child.a);?

??? }?

}?

輸出結(jié)果為：

parent init察蹲！

100

2）定義對(duì)象數(shù)組请垛，即通過(guò)數(shù)組定義來(lái)引用類(lèi)，不會(huì)觸發(fā)該類(lèi)的初始化洽议。

public class Init{?

??? public static voidmain(String[] args){?

??????? Parent[] parents =new Parent[10];

??? }?

}?

無(wú)輸出宗收，說(shuō)明沒(méi)有觸發(fā)類(lèi)Parent的初始化，但是這段代碼做了什么亚兄？先看看生成的字節(jié)碼指令

anewarray指令為新數(shù)組分配空間混稽，并觸發(fā)[Lcom.ctrip.ttd.whywhy.Parent類(lèi)的初始化，這個(gè)類(lèi)由虛擬機(jī)自動(dòng)生成审胚。

3）常量在編譯期間會(huì)存入調(diào)用類(lèi)的常量池中匈勋，本質(zhì)上并沒(méi)有直接引用定義常量的類(lèi)，不會(huì)觸發(fā)定義常量所在的類(lèi)膳叨。

class Const {

??? static final int A =100;

??? static {

???????System.out.println("Const init");

??? }

}

public class Init{?

??? public static voidmain(String[] args){?

??????? System.out.println(Const.A);?

??? }?

}?

輸出：

100

說(shuō)明沒(méi)有觸發(fā)類(lèi)Const的初始化洽洁，在編譯階段，Const類(lèi)中常量A的值100存儲(chǔ)到Init類(lèi)的常量池中菲嘴，這兩個(gè)類(lèi)在編譯成class文件之后就沒(méi)有聯(lián)系了饿自。

4）通過(guò)類(lèi)名獲取Class對(duì)象碎浇，不會(huì)觸發(fā)類(lèi)的初始化。

public class test {

?? public static voidmain(String[] args) throws ClassNotFoundException {

??????? Class c_dog =Dog.class;

??????? Class clazz =Class.forName("zzzzzz.Cat");

??? }

}

class Cat {

??? private String name;

??? private int age;

??? static {

???????System.out.println("Cat is load");

??? }

}

class Dog {

??? private String name;

?? ?private int age;

??? static {

???????System.out.println("Dog is load");

??? }

}

執(zhí)行結(jié)果：Cat is load璃俗，所以通過(guò)Dog.class并不會(huì)觸發(fā)Dog類(lèi)的初始化動(dòng)作奴璃。

5）通過(guò)Class.forName加載指定類(lèi)時(shí)，如果指定參數(shù)initialize為false時(shí)城豁，也不會(huì)觸發(fā)類(lèi)初始化苟穆，其實(shí)這個(gè)參數(shù)是告訴虛擬機(jī)，是否要對(duì)類(lèi)進(jìn)行初始化唱星。

public class test {

?? public static voidmain(String[] args) throws ClassNotFoundException {

??????? Class clazz =Class.forName("zzzzzz.Cat", false, Cat.class.getClassLoader());

??? }

}

class Cat {

??? private String name;

??? private int age;

??? static {

??????? System.out.println("Catis load");

??? }

}

6）通過(guò)ClassLoader默認(rèn)的loadClass方法雳旅，也不會(huì)觸發(fā)初始化動(dòng)作

new ClassLoader(){}.loadClass("zzzzzz.Cat");

JVM類(lèi)加載器

這便是類(lèi)加載的5個(gè)過(guò)程，而類(lèi)加載器的任務(wù)是根據(jù)一個(gè)類(lèi)的全限定名來(lái)讀取此類(lèi)的二進(jìn)制字節(jié)流到JVM中间聊，然后轉(zhuǎn)換為一個(gè)與目標(biāo)類(lèi)對(duì)應(yīng)的java.lang.Class對(duì)象實(shí)例攒盈，在虛擬機(jī)提供了3種類(lèi)加載器，啟動(dòng)（Bootstrap）類(lèi)加載器哎榴、擴(kuò)展（Extension）類(lèi)加載器型豁、系統(tǒng)（System）類(lèi)加載器（也稱(chēng)應(yīng)用類(lèi)加載器），下面分別介紹：

啟動(dòng)（Bootstrap）類(lèi)加載器

啟動(dòng)類(lèi)加載器主要加載的是JVM自身需要的類(lèi)尚蝌，這個(gè)類(lèi)加載使用C++語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的迎变，是虛擬機(jī)自身的一部分，它負(fù)責(zé)將 <JAVA_HOME>/lib路徑下的核心類(lèi)庫(kù)或-Xbootclasspath參數(shù)指定的路徑下的jar包加載到內(nèi)存中飘言，注意由于虛擬機(jī)是按照文件名識(shí)別加載jar包的衣形，如rt.jar，如果文件名不被虛擬機(jī)識(shí)別姿鸿，即使把jar包丟到lib目錄下也是沒(méi)有作用的(出于安全考慮谆吴，Bootstrap啟動(dòng)類(lèi)加載器只加載包名為java、javax苛预、sun等開(kāi)頭的類(lèi))句狼。

擴(kuò)展（Extension）類(lèi)加載器

擴(kuò)展類(lèi)加載器是指Sun公司實(shí)現(xiàn)的sun.misc.Launcher$ExtClassLoader類(lèi)，由Java語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的碟渺，是Launcher的靜態(tài)內(nèi)部類(lèi)鲜锚，它負(fù)責(zé)加載<JAVA_HOME>/lib/ext目錄下或者由系統(tǒng)變量-Djava.ext.dir指定位路徑中的類(lèi)庫(kù)，開(kāi)發(fā)者可以直接使用標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展類(lèi)加載器苫拍。

應(yīng)用程序類(lèi)（Application）類(lèi)加載器

也稱(chēng)應(yīng)用程序加載器是指Sun公司實(shí)現(xiàn)的sun.misc.Launcher$AppClassLoader芜繁。它負(fù)責(zé)加載系統(tǒng)類(lèi)路徑j(luò)ava -classpath或-D java.class.path 指定路徑下的類(lèi)庫(kù)，也就是我們經(jīng)常用到的classpath路徑绒极，開(kāi)發(fā)者可以直接使用系統(tǒng)類(lèi)加載器骏令，一般情況下該類(lèi)加載是程序中默認(rèn)的類(lèi)加載器，通過(guò)ClassLoader#getSystemClassLoader()方法可以獲取到該類(lèi)加載器垄提。

自定義（User）類(lèi)加載器

JVM提供的類(lèi)加載器只能加載指定目錄的類(lèi)（jar和class）榔袋，如果我們想從其他地方甚至網(wǎng)絡(luò)上獲取class文件周拐，就需要自定義類(lèi)加載器來(lái)實(shí)現(xiàn)，自定義類(lèi)加載器主要都是通過(guò)繼承ClassLoader或者它的子類(lèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)凰兑，但無(wú)論是通過(guò)繼承ClassLoader還是它的子類(lèi)妥粟，最終自定義類(lèi)加載器的父加載器都是應(yīng)用程序類(lèi)加載器，因?yàn)椴还苷{(diào)用哪個(gè)父類(lèi)加載器吏够，創(chuàng)建的對(duì)象都必須最終調(diào)用java.lang.ClassLoader.getSystemClassLoader()作為父加載器勾给，getSystemClassLoader()方法的返回值是sun.misc.Launcher.AppClassLoader即應(yīng)用程序類(lèi)加載器。

??????? 在Java的日常應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)中锅知，類(lèi)的加載幾乎是由上述3種類(lèi)加載器相互配合執(zhí)行的播急，在必要時(shí)，我們還可以自定義類(lèi)加載器售睹，需要注意的是桩警，Java虛擬機(jī)對(duì)class文件采用的是按需加載的方式，也就是說(shuō)當(dāng)需要使用該類(lèi)時(shí)才會(huì)將它的class文件加載到內(nèi)存生成class對(duì)象昌妹，而且加載某個(gè)類(lèi)的class文件時(shí)捶枢，Java虛擬機(jī)采用的是雙親委派模式即把請(qǐng)求交由父類(lèi)處理，它一種任務(wù)委派模式捺宗，下面我們進(jìn)一步了解它柱蟀。

雙親委派模式工作原理

雙親委派模式要求除了頂層的啟動(dòng)類(lèi)加載器外，其余的類(lèi)加載器都應(yīng)當(dāng)有自己的父類(lèi)加載器蚜厉，請(qǐng)注意雙親委派模式中的父子關(guān)系并非通常所說(shuō)的類(lèi)繼承關(guān)系，而是采用組合關(guān)系來(lái)復(fù)用父類(lèi)加載器的相關(guān)代碼畜眨，類(lèi)加載器間的關(guān)系如下：

工作過(guò)程：

一個(gè)類(lèi)加載器首先將類(lèi)加載請(qǐng)求傳送到父類(lèi)加載器昼牛，只有當(dāng)父類(lèi)加載器無(wú)法完成類(lèi)加載請(qǐng)求時(shí)才嘗試加載。

雙親委派模式是在Java 1.2后引入的康聂，其工作原理的是贰健，如果一個(gè)類(lèi)加載器收到了類(lèi)加載請(qǐng)求，它并不會(huì)自己先去加載恬汁，而是把這個(gè)請(qǐng)求委托給父類(lèi)的加載器去執(zhí)行伶椿，如果父類(lèi)加載器還存在其父類(lèi)加載器，則進(jìn)一步向上委托氓侧，依次遞歸脊另，請(qǐng)求最終將到達(dá)頂層的啟動(dòng)類(lèi)加載器，如果父類(lèi)加載器可以完成類(lèi)加載任務(wù)约巷，就成功返回偎痛，倘若父類(lèi)加載器無(wú)法完成此加載任務(wù)，子加載器才會(huì)嘗試自己去加載独郎，這就是雙親委派模式踩麦，即每個(gè)兒子都很懶枚赡，每次有活就丟給父親去干，直到父親說(shuō)這件事我也干不了時(shí)谓谦，兒子自己想辦法去完成贫橙，這不就是傳說(shuō)中的實(shí)力坑爹啊反粥？那么采用這種模式有啥用呢卢肃？

//雙親委派模型的工作過(guò)程源碼

protected synchronized Class loadClass(String name,boolean resolve)

throws ClassNotFoundException

{

??? // First, check if theclass 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 thenon-null parent class loader

??????????? //父類(lèi)加載器無(wú)法完成類(lèi)加載請(qǐng)求

??????? }

??????? if (c == null) {

??????????? // If still notfound, then invoke findClass in order to find the class

??????????? //子加載器進(jìn)行類(lèi)加載

??????????? c =findClass(name);

??????? }

??? }

??? if (resolve) {

??????? //判斷是否需要鏈接過(guò)程，參數(shù)傳入

??????? resolveClass(c);

??? }

??? return c;

}

雙親委派模型的工作過(guò)程如下：

（1）當(dāng)前類(lèi)加載器從自己已經(jīng)加載的類(lèi)中查詢(xún)是否此類(lèi)已經(jīng)加載星压，如果已經(jīng)加載則直接返回原來(lái)已經(jīng)加載的類(lèi)践剂。

（2）如果沒(méi)有找到，就去委托父類(lèi)加載器去加載（如代碼c = parent.loadClass(name, false)所示）娜膘。父類(lèi)加載器也會(huì)采用同樣的策略逊脯，查看自己已經(jīng)加載過(guò)的類(lèi)中是否包含這個(gè)類(lèi)，有就返回竣贪，沒(méi)有就委托父類(lèi)的父類(lèi)去加載军洼，一直到啟動(dòng)類(lèi)加載器。因?yàn)槿绻讣虞d器為空了演怎，就代表使用啟動(dòng)類(lèi)加載器作為父加載器去加載匕争。

（3）如果啟動(dòng)類(lèi)加載器加載失敗（例如在$JAVA_HOME/jre/lib里未查找到該class）爷耀，會(huì)使用拓展類(lèi)加載器來(lái)嘗試加載甘桑，繼續(xù)失敗則會(huì)使用AppClassLoader來(lái)加載，繼續(xù)失敗則會(huì)拋出一個(gè)異常ClassNotFoundException歹叮，然后再調(diào)用當(dāng)前加載器的findClass()方法進(jìn)行加載跑杭。

雙親委派模式優(yōu)勢(shì)

采用雙親委派模式的好處是：

1）Java類(lèi)隨著它的類(lèi)加載器一起具備了一種帶有優(yōu)先級(jí)的層次關(guān)系，通過(guò)這種層級(jí)關(guān)可以避免類(lèi)的重復(fù)加載咆耿，當(dāng)父親已經(jīng)加載了該類(lèi)時(shí)德谅，就沒(méi)有必要子ClassLoader再加載一次。

2）其次是考慮到安全因素萨螺，java核心api中定義類(lèi)型不會(huì)被隨意替換窄做，假設(shè)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳遞一個(gè)名為java.lang.Integer的類(lèi)，通過(guò)雙親委托模式傳遞到啟動(dòng)類(lèi)加載器慰技，而啟動(dòng)類(lèi)加載器在核心Java API發(fā)現(xiàn)這個(gè)名字的類(lèi)椭盏，發(fā)現(xiàn)該類(lèi)已被加載，并不會(huì)重新加載網(wǎng)絡(luò)傳遞的過(guò)來(lái)的java.lang.Integer惹盼，而直接返回已加載過(guò)的Integer.class庸汗，這樣便可以防止核心API庫(kù)被隨意篡改。

可能你會(huì)想手报，如果我們?cè)赾lasspath路徑下自定義一個(gè)名為java.lang.SingleInterge類(lèi)(該類(lèi)是胡編的)呢蚯舱？該類(lèi)并不存在java.lang中改化，經(jīng)過(guò)雙親委托模式，傳遞到啟動(dòng)類(lèi)加載器中枉昏，由于父類(lèi)加載器路徑下并沒(méi)有該類(lèi)陈肛，所以不會(huì)加載，將反向委托給子類(lèi)加載器加載兄裂，最終會(huì)通過(guò)系統(tǒng)類(lèi)加載器加載該類(lèi)句旱。但是這樣做是不允許，因?yàn)閖ava.lang是核心API包晰奖，需要訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限谈撒，強(qiáng)制加載將會(huì)報(bào)出如下異常：java.lang.SecurityException:Prohibited package name: java.lang。

類(lèi)加載器間的關(guān)系

我們進(jìn)一步了解類(lèi)加載器間的關(guān)系(并非指繼承關(guān)系)匾南，主要可以分為以下4點(diǎn)：

啟動(dòng)類(lèi)加載器啃匿，由C++實(shí)現(xiàn)，沒(méi)有父類(lèi)蛆楞。

拓展類(lèi)加載器(ExtClassLoader)溯乒，由Java語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，父類(lèi)加載器為null

系統(tǒng)類(lèi)加載器(AppClassLoader)豹爹，由Java語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)裆悄，父類(lèi)加載器為ExtClassLoader

自定義類(lèi)加載器，父類(lèi)加載器肯定為AppClassLoader臂聋。

類(lèi)與類(lèi)加載器

在JVM中表示兩個(gè)class對(duì)象是否為同一個(gè)類(lèi)對(duì)象存在兩個(gè)必要條件：

* 類(lèi)的完整類(lèi)名必須一致光稼，包括包名。

* 加載這個(gè)類(lèi)的ClassLoader(指ClassLoader實(shí)例對(duì)象)必須相同孩等。

顯示加載與隱式加載

所謂class文件的顯示加載與隱式加載的方式是指JVM加載class文件到內(nèi)存的方式钟哥，顯示加載指的是在代碼中通過(guò)調(diào)用ClassLoader加載class對(duì)象，如直接使用Class.forName(name)或this.getClass().getClassLoader().loadClass()加載class對(duì)象瞎访。而隱式加載則是不直接在代碼中調(diào)用ClassLoader的方法加載class對(duì)象，而是通過(guò)虛擬機(jī)自動(dòng)加載到內(nèi)存中吁恍，如在加載某個(gè)類(lèi)的class文件時(shí)扒秸，該類(lèi)的class文件中引用了另外一個(gè)類(lèi)的對(duì)象，此時(shí)額外引用的類(lèi)將通過(guò)JVM自動(dòng)加載到內(nèi)存中冀瓦。在日常開(kāi)發(fā)以上兩種方式一般會(huì)混合使用伴奥，這里我們知道有這么回事即可。

編寫(xiě)自己的類(lèi)加載器

通過(guò)前面的分析可知翼闽，實(shí)現(xiàn)自定義類(lèi)加載器需要繼承ClassLoader或者URLClassLoader拾徙，繼承ClassLoader則需要自己重寫(xiě)findClass()方法并編寫(xiě)加載邏輯，繼承URLClassLoader則可以省去編寫(xiě)findClass()方法以及class文件加載轉(zhuǎn)換成字節(jié)碼流的代碼感局。那么編寫(xiě)自定義類(lèi)加載器的意義何在呢尼啡？

* 當(dāng)class文件不在ClassPath路徑下暂衡，默認(rèn)系統(tǒng)類(lèi)加載器無(wú)法找到該class文件，在這種情況下我們需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)自定義的ClassLoader來(lái)加載特定路徑下的class文件生成class對(duì)象崖瞭。

* 當(dāng)一個(gè)class文件是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸并且可能會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的加密操作時(shí)狂巢，需要先對(duì)class文件進(jìn)行相應(yīng)的解密后再加載到JVM內(nèi)存中，這種情況下也需要編寫(xiě)自定義的ClassLoader并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的邏輯书聚。

* 以上兩種情況在實(shí)際中的綜合運(yùn)用：比如你的應(yīng)用需要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)傳輸 Java 類(lèi)的字節(jié)碼唧领，為了安全性，這些字節(jié)碼經(jīng)過(guò)了加密處理雌续。這個(gè)時(shí)候你就需要自定義類(lèi)加載器來(lái)從某個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址上讀取加密后的字節(jié)代碼斩个，接著進(jìn)行解密和驗(yàn)證，最后定義出在Java虛擬機(jī)中運(yùn)行的類(lèi)驯杜。

* 當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)熱部署功能時(shí)(一個(gè)class文件通過(guò)不同的類(lèi)加載器產(chǎn)生不同class對(duì)象從而實(shí)現(xiàn)熱部署功能)受啥，需要實(shí)現(xiàn)自定義ClassLoader的邏輯。

自定義類(lèi)加載器

（1）從上面源碼看出艇肴，調(diào)用loadClass時(shí)會(huì)先根據(jù)委派模型在父加載器中加載腔呜，如果加載失敗，則會(huì)調(diào)用當(dāng)前加載器的findClass來(lái)完成加載再悼。

（2）因此我們自定義的類(lèi)加載器只需要繼承ClassLoader核畴，并覆蓋findClass方法，下面是一個(gè)實(shí)際例子冲九，在該例中我們用自定義的類(lèi)加載器去加載我們事先準(zhǔn)備好的class文件谤草。

自定義一個(gè)People.java類(lèi)做例子

public class People {

??? //該類(lèi)寫(xiě)在記事本里，在用javac命令行編譯成class文件莺奸，放在d盤(pán)根目錄下

??? private String name;

??? public People() {}

??? public People(Stringname) {

???????? this.name = name;

??? }

??? public String getName(){

???????? return name;

??? }

??? public voidsetName(String name) {

???????? this.name = name;

??? }

??? public String toString(){

???????? return "I am apeople, my name is " + name;

??? }

}

自定義類(lèi)加載器

自定義一個(gè)類(lèi)加載器丑孩，需要繼承ClassLoader類(lèi)，并實(shí)現(xiàn)findClass方法灭贷。其中defineClass方法可以把二進(jìn)制流字節(jié)組成的文件轉(zhuǎn)換為一個(gè)java.lang.Class（只要二進(jìn)制字節(jié)流的內(nèi)容符合Class文件規(guī)范）温学。

public class MyClassLoader extends ClassLoader

{

??? public MyClassLoader()

??? {

??? }

??? public MyClassLoader(ClassLoader parent)

??? {

??????? super(parent);

??? }

??? protected ClassfindClass(String name) throws ClassNotFoundException

??? {

??????? File file = newFile("D:/People.class");

??????? try{

??????????? byte[] bytes = getClassBytes(file);

??????????? //defineClass方法可以把二進(jìn)制流字節(jié)組成的文件轉(zhuǎn)換為一個(gè)java.lang.Class

??????????? Class c = this.defineClass(name, bytes, 0, bytes.length);

??????????? return c;

??????? }

??????? catch (Exception e)

??????? {

???????????e.printStackTrace();

??????? }

??????? return super.findClass(name);

??? }

??? private byte[] getClassBytes(File file) throws Exception

??? {

??????? //這里要讀入.class的字節(jié)，因此要使用字節(jié)流

??????? FileInputStream fis= new FileInputStream(file);

??????? FileChannel fc =fis.getChannel();

???????ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();

??????? WritableByteChannel wbc = Channels.newChannel(baos);

??????? ByteBuffer by = ByteBuffer.allocate(1024);

??????? while (true){

??????????? int i =fc.read(by);

??????????? if (i == 0 || i== -1)

??????????? break;

??????????? by.flip();

??????????? wbc.write(by);

??????????? by.clear();

??????? }

??????? fis.close();

??????? returnbaos.toByteArray();

??? }

??? public static voidmain(String[] args)

??? {

??????? MyClassLoader mcl =new MyClassLoader();

??????? Class?clazz;

??????? try

??????? {

??????????? clazz =Class.forName("People", true, mcl);

??????????? Object obj;

??????????? obj =clazz.newInstance();

???????????System.out.println(obj);

???????????System.out.println(obj.getClass().getClassLoader());//打印出我們的自定義類(lèi)加載器

??????? }

??????? catch(ClassNotFoundException | InstantiationException | IllegalAccessException e)

??????? {

???????????e.printStackTrace();

??????? }

??? }

}

運(yùn)行結(jié)果：

I am a

people, my name is null

com.huawei.monitor.calcsvc.utils.MyClassLoader@15db9742

Tomcat類(lèi)加載機(jī)制：

Tomcat6.0：

當(dāng)應(yīng)用需要到某個(gè)類(lèi)時(shí)甚疟，則會(huì)按照下面的順序進(jìn)行類(lèi)加載：

　　1）使用bootstrap引導(dǎo)類(lèi)加載器加載

　　2）使用system系統(tǒng)類(lèi)加載器加載

　　3）使用應(yīng)用類(lèi)加載器在WEB-INF/classes中加載

　　4）使用應(yīng)用類(lèi)加載器在WEB-INF/lib中加載

? ? ? ?5）使用common類(lèi)加載器在CATALINA_HOME/lib中加載

Tomcat7.0+：

加載類(lèi)或資源時(shí)仗岖，要查看的倉(cāng)庫(kù)及其順序如下：

1）JVM 的 Bootstrap 類(lèi)

2）應(yīng)用類(lèi)加載器加載Web 應(yīng)用的/WEB-INF/classes 類(lèi)

3）應(yīng)用類(lèi)加載器加載Web 應(yīng)用的/WEB-INF/lib/*.jar 類(lèi)

4）System 類(lèi)加載器的類(lèi)

5）Common 類(lèi)加載器的類(lèi)

如果 Web 應(yīng)用類(lèi)加載器配置有 <Loader delegate="true"/>，則順序變?yōu)椋?/p>

1）JVM 的 Bootstrap 類(lèi)

2）System 類(lèi)加載器的類(lèi)

3）Common 類(lèi)加載器的類(lèi)

4）應(yīng)用類(lèi)加載器加載Web 應(yīng)用的/WEB-INF/classes 類(lèi)

5）應(yīng)用類(lèi)加載器加載Web 應(yīng)用的/WEB-INF/lib/*.jar 類(lèi)