ClassLoader類加載機制

ClassLoader

作用

ClassLoader是用來動態(tài)加載class文件到內(nèi)存中。

JAVA默認(rèn)提供三個classLoader

BootStrap ClassLoader:啟動類加載器蹋绽，負(fù)責(zé)加載JDK中的核心類庫昧互。
Extension ClassLoader:擴展類加載器，負(fù)責(zé)加載JAVA的擴展類庫薪介。
App ClassLoader: 系統(tǒng)類加載器祠饺，加載應(yīng)用程序classpath目錄下的所有jar和class文件。
自定義類加載器

ClassLoader類加載的原理

ClassLoader使用雙親委托來搜索類汁政，每一個ClassLoader實例都有一個父類加載器的引用道偷。

當(dāng)一個ClassLoader實例需要加載某個類時缀旁，會在親自搜索這個類之前，先把任務(wù)委托給父類加載器勺鸦，這個過程時由上至下的并巍。

首先由最頂層的類加載器BootStrap ClassLoader試圖加載，如果沒有加載到换途，則把任務(wù)轉(zhuǎn)交給Extension ClassLoader加載懊渡。

如果也沒加載到，則轉(zhuǎn)交給App ClassLoader進(jìn)行加載军拟。

如果也沒加載到剃执，則返回給委托的發(fā)起者，由它到指定的文件系統(tǒng)或者網(wǎng)絡(luò)等URL中加載該類懈息。

如果都沒有加載到這個類肾档，就拋出ClassNotFoundException異常。

否則將這個找到的類生成一個類的定義辫继，并將它加載到內(nèi)存中怒见，最后返回這個類在內(nèi)存中的Class實例對象。

使用原因

可以避免重復(fù)加載骇两，因為當(dāng)父類加載了該類的時候速种，子ClassLoader就沒有必要重新加載一次。

如果不使用這種委托模式低千，當(dāng)用戶可以使用自定義String來動態(tài)替換java核心api中定義的類型配阵。

而雙親委托的方式可以避免這種情況，因為String在啟動時已經(jīng)被BootStrap ClassLoader加載示血，用戶自定義的ClassLoader永遠(yuǎn)無法加載一個自己寫的String棋傍，除非改變JDK中ClassLoader搜索類的默認(rèn)算法。

JVM在搜索類的時候是如何判斷兩個Class是相同的难审？

不僅需要判斷兩個類的類名是否相同瘫拣，而且要判斷是否由同一個類加載器實例加載。只有同時滿足兩種情況告喊，JVM才認(rèn)為兩個Class是相同的麸拄。

就算兩個class是同一份class字節(jié)碼，如果被兩個不同的ClassLoader實例加載黔姜，JVM也會認(rèn)為是兩個不同的class拢切。

ClassLoader的體系架構(gòu)

classloader structure

定義自己的ClassLoader

JAVA提供了默認(rèn)的ClassLoader，為什么要定義自己的類加載器秆吵？

因為JAVA提供的默認(rèn)ClassLoader只加載指定目錄下的jar和Class淮椰，如果想加載其他位置的類或jar時，就需要定義自己的ClassLoader。目前的web服務(wù)器中都定義了自己的類加載器主穗，用于加載web應(yīng)用制定目錄下的類庫(jar或class)泻拦，入weblogic、Jboss忽媒、tomcat等争拐。

例子：

1、新建一個web工程httpweb

2晦雨、新建一個ClassLoaderServletTest陆错，用于打印web容器中的ClassLoader層次結(jié)構(gòu)

import java.io.IOException;  
import java.io.PrintWriter;  

import javax.servlet.ServletException;  
import javax.servlet.http.HttpServlet;  
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;  
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;  
   
public class ClassLoaderServletTest extends HttpServlet {  
   
     public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)  
     throws ServletException, IOException {  
 
         response.setContentType("text/html");  
         PrintWriter out = response.getWriter();  
         ClassLoader loader = this.getClass().getClassLoader();  
         while(loader != null) {  
             out.write(loader.getClass().getName()+"<br/>");  
             loader = loader.getParent();  
         }  
         out.write(String.valueOf(loader));  
         out.flush();  
         out.close();  
     }  
       
     public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)  
             throws ServletException, IOException {  
         this.doGet(request, response);  
     }  
   
 }

3、配置Servlet金赦，并啟動服務(wù)

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>  
<web-app version="2.4"   
     xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/j2ee"   
     xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"   
     xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/j2ee   
     http://java.sun.com/xml/ns/j2ee/web-app_2_4.xsd">  
   <servlet>  
     <servlet-name>ClassLoaderServletTest</servlet-name>  
     <servlet-class>ClassLoaderServletTest</servlet-class>  
   </servlet>  
   
   <servlet-mapping>  
     <servlet-name>ClassLoaderServletTest</servlet-name>  
     <url-pattern>/servlet/ClassLoaderServletTest</url-pattern>  
   </servlet-mapping>  
   <welcome-file-list>  
     <welcome-file>index.jsp</welcome-file>  
   </welcome-file-list>  
</web-app>

4音瓷、訪問Servlet，獲得顯示結(jié)果

tomcat-classLoader

定義自己的類加載器分為兩步：

繼承java.lang.ClassLoader
重寫父類的findClass方法

當(dāng)JDK中的loadClass方法搜索不到類時夹抗，loadClass方法就會調(diào)用findClass方法搜索類绳慎，所以只需要重寫該方法即可。