Java的類加載機(jī)制的核心是雙親委派模型论咏，雙親委派模型（不存在自定義類加載器的情況下）加載某個(gè)類時(shí)會(huì)先委托父加載器尋找目標(biāo)類勤哗，找不到再委托上層父加載器加載抡爹，如果所有父加載器在自己的加載類路徑下都找不到目標(biāo)類，則在自己的類加載路徑中查找并載入目標(biāo)類芒划。
Java里有如下幾種類加載器
引導(dǎo)類加載器：負(fù)責(zé)加載支撐JVM運(yùn)行的位于JRE的lib目錄下的核心類庫(kù)冬竟，比如
rt.jar、charsets.jar等
擴(kuò)展類加載器：負(fù)責(zé)加載支撐JVM運(yùn)行的位于JRE的lib目錄下的ext擴(kuò)展目錄中的JAR
類包
應(yīng)用程序類加載器：負(fù)責(zé)加載ClassPath路徑下的類包民逼，主要就是加載你自己寫的那
些類或引用的非核心類庫(kù)與
自定義加載器：負(fù)責(zé)加載用戶自定義路徑下的類包
SPI的全名是Service Provider Interface泵殴，SPI：
Java 提供了很多服務(wù)提供者接口（Service Provider Interface，SPI）拼苍，允許第三方為這些接口提供實(shí)現(xiàn)笑诅。常見的 SPI 有 JDBC调缨、JCE、JNDI吆你、JAXP 和 JBI 等弦叶。
這些 SPI 的接口由 Java 核心庫(kù)來(lái)提供，而這些 SPI 的實(shí)現(xiàn)代碼則是作為 Java 應(yīng)用所依賴的 jar 包被包含進(jìn)類路徑（CLASSPATH）里妇多。SPI接口中的代碼經(jīng)常需要加載具體的實(shí)現(xiàn)類伤哺。那么問(wèn)題來(lái)了，SPI的接口是Java核心庫(kù)的一部分者祖，是由啟動(dòng)類加載器(Bootstrap Classloader)來(lái)加載的立莉；SPI的實(shí)現(xiàn)類是由系統(tǒng)類加載器(System ClassLoader)來(lái)加載的。引導(dǎo)類加載器是無(wú)法找到 SPI 的實(shí)現(xiàn)類的七问，因?yàn)橐勒针p親委派模型蜓耻，BootstrapClassloader無(wú)法委派AppClassLoader來(lái)加載類。
先看看SPI的實(shí)現(xiàn)方式械巡，以JDBC為例：

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image.png

2. mysql的驅(qū)動(dòng)包被加載的過(guò)程是什么籍琳？

3. 它是如何打破雙親委派機(jī)制的？
   這幾個(gè)問(wèn)題需要通過(guò)jdk的源碼實(shí)現(xiàn)來(lái)回答贷祈，首先看DriverManager的靜態(tài)代碼塊趋急，它會(huì)在DriverManager類被加載時(shí)執(zhí)行：

   static {
   loadInitialDrivers();
   println("JDBC DriverManager initialized");
   }
   再看loadInitialDrivers方法的實(shí)現(xiàn)：
   private static void loadInitialDrivers() {
   String drivers;
   try {
   // 先讀取系統(tǒng)屬性
   drivers = AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<String>() {
   public String run() {
   return System.getProperty("jdbc.drivers");
   }
   });
   } catch (Exception ex) {
   drivers = null;
   }
   // 通過(guò)SPI加載驅(qū)動(dòng)類
   AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction<Void>() {
   public Void run() {
   ServiceLoader<Driver> loadedDrivers = ServiceLoader.load(Driver.class);
   Iterator<Driver> driversIterator = loadedDrivers.iterator();
   try{
   while(driversIterator.hasNext()) {
   driversIterator.next();
   }
   } catch(Throwable t) {
   // Do nothing
   }
   return null;
   }
   });
   // 繼續(xù)加載系統(tǒng)屬性中的驅(qū)動(dòng)類
   if (drivers == null || drivers.equals("")) {
   return;
   }

   String[] driversList = drivers.split(":");
   println("number of Drivers:" + driversList.length);
   for (String aDriver : driversList) {
   try {
   println("DriverManager.Initialize: loading " + aDriver);
   // 使用AppClassloader加載
   Class.forName(aDriver, true,
   ClassLoader.getSystemClassLoader());
   } catch (Exception ex) {
   println("DriverManager.Initialize: load failed: " + ex);
   }
   }
   }
   其中與SPI核心相關(guān)的內(nèi)容已經(jīng)給出注釋,其余內(nèi)容是從system參數(shù)中加載驅(qū)動(dòng)，因?yàn)槲覀儧](méi)有設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)势誊，所以相關(guān)邏輯不會(huì)執(zhí)行呜达，關(guān)鍵看以下代碼:
   ServiceLoader.load(Driver.class);
   方法實(shí)現(xiàn)如下（按照方法堆棧調(diào)用依次貼出實(shí)現(xiàn)）：
   public static <S> ServiceLoader<S> load(Class<S> service) {
   ClassLoader cl = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
   return ServiceLoader.load(service, cl);
   }

   public static <S> ServiceLoader<S> load(Class<S> service,
   ClassLoader loader)
   {
   return new ServiceLoader<>(service, loader);
   }

private ServiceLoader(Class<S> svc, ClassLoader cl) {
    service = Objects.requireNonNull(svc, "Service interface cannot be null");
    loader = (cl == null) ? ClassLoader.getSystemClassLoader() : cl;
    acc = (System.getSecurityManager() != null) ? AccessController.getContext() : null;
    reload();
}

public void reload() {
    providers.clear();
    lookupIterator = new LazyIterator(service, loader);
}

可以看到ServiceLoader使用了一個(gè)ClassLoader是Thread.currentThread().getContextClassLoader(),這個(gè)ClassLoader如果沒(méi)有專門的設(shè)置，返回的是AppClassLoader對(duì)象粟耻，這就是SPI打破雙親委派機(jī)制的關(guān)鍵所在查近，因?yàn)閖ava.sql.Driver接口是java核心包的類，所以根據(jù)雙親委派它應(yīng)該由BootstrapClassLoader來(lái)加載挤忙，但是ServiceLoader在實(shí)現(xiàn)SPI機(jī)制的過(guò)程中霜威，使用AppClassLoader來(lái)加載，所以它才能成功加載到mysql的驅(qū)動(dòng)類册烈。但是此處只是返回了ServiceLoader對(duì)象戈泼，不能說(shuō)明加載mysql驅(qū)動(dòng)真正使用的是AppClassLoader,我們繼續(xù)看，剩余的步驟是拿到ServiceLoader的遍歷器對(duì)象，然后進(jìn)行了遍歷大猛，可以看到上面的reload方法中初始化了一個(gè)LazyIterator對(duì)象扭倾，我們來(lái)看LazyIterator類中的關(guān)鍵代碼（hasNext方法會(huì)調(diào)用）：

image.png

先簡(jiǎn)單回復(fù)圖片中的一個(gè)疑點(diǎn)，loader對(duì)象為什么是URLClassLoader對(duì)象而不是AppClassLoader對(duì)象挽绩，這是因?yàn)橥ㄟ^(guò)IDEA運(yùn)行java程序膛壹，斷點(diǎn)功能等需要IDEA通過(guò)額外的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，所以使用的classloader是經(jīng)過(guò)處理的琼牧，我已經(jīng)測(cè)試用system.printIn.out打印Thread.currentThread().getContextClassLoader(),在IDEA的運(yùn)行結(jié)果是URLClassLoader對(duì)象恢筝，但是通過(guò)java命令運(yùn)行的結(jié)果是AppClassLoader對(duì)象，有疑問(wèn)的小伙伴可以自行測(cè)試一下巨坊。
通過(guò)斷點(diǎn)調(diào)試可以看到fullName等于META-INF/services/java.sql.Driver撬槽，這里與第一個(gè)問(wèn)題的目錄結(jié)構(gòu)相呼應(yīng)，也就解釋了為什么要用那樣的目錄接口與文件命名趾撵，fullName是由常量PREFIX和service.getName()的拼裝的侄柔，進(jìn)而說(shuō)明，ServiceLoader類是SPI的通用實(shí)現(xiàn)類占调，它不僅僅可以加載java.sql.Driver,傳入響應(yīng)的接口暂题，在指定目錄下創(chuàng)建接口全限定類名文件，并寫入第三方實(shí)現(xiàn)類究珊，同樣可以加載薪者，它是java SPI機(jī)制的通用實(shí)現(xiàn)。
下面需要看最核心的加載邏輯（next()方法會(huì)調(diào)用）：

image.png

private static Connection getConnection(
String url, java.util.Properties info, Class<?> caller) throws SQLException {
//.....省略非關(guān)鍵內(nèi)容
for(DriverInfo aDriver : registeredDrivers) {
// If the caller does not have permission to load the driver then
// skip it.
if(isDriverAllowed(aDriver.driver, callerCL)) {
try {
println(" trying " + aDriver.driver.getClass().getName());
Connection con = aDriver.driver.connect(url, info);
if (con != null) {
// Success!
println("getConnection returning " + aDriver.driver.getClass().getName());
return (con);
}
} catch (SQLException ex) {
if (reason == null) {
reason = ex;
}
}

        } else {
            println("    skipping: " + aDriver.getClass().getName());
        }

    }
//....省略非關(guān)鍵內(nèi)容
}
可以看到關(guān)鍵邏輯是遍歷registeredDrivers拿到driver對(duì)象瞬浓，嘗試通過(guò)連接信息獲取連接初婆，如果連接不為空，返回連接對(duì)象猿棉。說(shuō)明DriverManager可能同時(shí)持有多種數(shù)據(jù)庫(kù)驅(qū)動(dòng)類磅叛，會(huì)使用連接信息逐一嘗試，連接成功后會(huì)返回∪蓿現(xiàn)在的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為registeredDrivers里驅(qū)動(dòng)對(duì)象是在什么時(shí)候放入的宪躯，通過(guò)IDEA的方法反調(diào)不難找到如下代碼：

image.png

可以看到
mysql的驅(qū)動(dòng)類的靜態(tài)代碼塊中調(diào)用了DriverManager#registerDriver方法，將自己注冊(cè)到了registeredDrivers中位迂。