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一 简介
二、ClassLoader 类加载器
1、Java 中的类加载器以及双亲委派机制
Java 中的类加载器，是 Java 运行时环境的一部分，负责动态加载 Java 类到 Java 虚拟机的内存中。
有了类加载器，Java 运行系统不需要知道文件与文件系统。
那么类加载器，什么类都加载吗？加载的规则是什么？
Java 中的类加载器有四种，分别是：
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BootstrapClassLoader，顶级类加载器，加载JVM自身需要的类；
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ExtClassLoader，他负责加载扩展类，如 jre/lib/ext 或 java.ext.dirs 目录下的类；
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AppClassLoader，他负责加载应用类，所有 classpath 目录下的类都可以被这个类加载器加载；
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自定义类加载器，如果你要实现自己的类加载器，他的父类加载器都是AppClassLoader。
类加载器采用了双亲委派模式，其工作原理是，如果一个类加载器收到了类加载请求，它并不会自己先去加载，而是把这个请求委托给父类的加载器去执行。
如果父类加载器还存在其父类加载器，则进一步向上委托，依次递归，请求最终将到达顶层的启动类加载器。
如果父类加载器可以完成类加载任务，就成功返回，倘若父类加载器无法完成此加载任务，子加载器才会尝试自己去加载，这就是双亲委派模式。
双亲委派模式的好处是什么？
第一，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，通过这种层次关系可以避免类的重复加载，当父类加载器已经加载过一次时，没有必要子类再去加载一次。
第二，考虑到安全因素，Java 核心 Api 类不会被随意替换，核心类永远是被上层的类加载器加载。如果我们自己定义了一个 java.lang.String 类，它会优先委派给 BootStrapClassLoader 去加载，加载完了就直接返回了。
如果我们定义了一个 java.lang.ExtString，能被加载吗？答案也是不能的，因为 java.lang 包是有权限控制的，自定义了这个包，会报一个错如下：
java.lang.SecurityException: Prohibited package name: java.lang
2、双亲委派机制源码浅析
Java 程序的入口就是 sun.misc.Launcher 类，我们可以从这个类开始看起。
下面是这个类的一些重要的属性，写在注释里了。
public class Launcher { private static URLStreamHandlerFactory factory = new Launcher.Factory(); // static launchcher 实例 private static Launcher launcher = new Launcher(); // bootclassPath ，就是 BootStrapClassLoader 加载的系统资源 private static String bootClassPath = System.getProperty("sun.boot.class.path"); // 在 Launcher 构造方法中，会初始化 AppClassLoader，把它作为全局实例保存起来 private ClassLoader loader; private static URLStreamHandler fileHandler; ...... }
这个类加载的时候，就会初始化 Launcher 实例，我们看一下无参构造方法。
public Launcher() { Launcher.ExtClassLoader var1; try { // 获得 ExtClassLoader var1 = Launcher.ExtClassLoader.getExtClassLoader(); } catch (IOException var10) { throw new InternalError("Could not create extension class loader", var10); } try { // 获得 AppClassLoader，并赋值到全局属性中 this.loader = Launcher.AppClassLoader.getAppClassLoader(var1); } catch (IOException var9) { throw new InternalError("Could not create application class loader", var9); } // 把 AppClassLoader 的实例赋值到当前上下文的 ClassLoader 中，和当前线程绑定 Thread.currentThread().setContextClassLoader(this.loader); // ...... 省略无关代码 }
可以看到，先获得一个 ExtClassLoader ，再把 ExtClassLoader 作为父类加载器，传给 AppClassLoader。最终会调用这个方法，把 ExtClassLoader 传给 parent 参数，作为父类加载器。
而在初始化 ExtClassLoader 的时候，没有传参：
Launcher.ExtClassLoader var1; try { var1 = Launcher.ExtClassLoader.getExtClassLoader(); } catch (IOException var10) { throw new InternalError("Could not create extension class loader", var10); }
而最终，给 ExtClassLoader 的 parent 传的参数是 null。可以先记住这个属性，下面在讲 ClassLoader 源码时会用到这个 parent 属性。
然后 Launcher 源码里面还有四个系统属性，值得我们运行一下看看，如下图
从上面的运行结果中，我们也可以轻易看到不同的类加载器，是从不同的路径下加载不同的资源。而即便我们只是写一个 Hello World，类加载器也会在后面默默给我们加载这么多类。
看完了 Launcher 类的代码，我们再来看 java.lang.ClassLoader 的代码，真正的双亲委派机制的源码是在这个类的 loaderClass 方法中。
protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException { synchronized (getClassLoadingLock(name)) { // 首先，检查这个类是否已经被加载了，最终实现是一个 native 本地实现 Class<?> c = findLoadedClass(name); // 如果还没有被加载，则开始架子啊 if (c == null) { long t0 = System.nanoTime(); try { // 首先如果父加载器不为空，则使用父类加载器加载。Launcher 类里提到的 parent 就在这里使用的。 if (parent != null) { c = parent.loadClass(name, false); } else { // 如果父加载器为空（比如 ExtClassLoader），就使用 BootStrapClassloader 来加载 c = findBootstrapClassOrNull(name); } } catch (ClassNotFoundException e) { } // 如果还没有找到，则使用 findClass 类来加载。也就是说如果我们自定义类加载器，就重写这个方法 if (c == null) { long t1 = System.nanoTime(); c = findClass(name); sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0); sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1); sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment(); } } if (resolve) { resolveClass(c); } return c; } }
这段代码还是比较清晰的，加载类的时候，首先判断类是不是已经被加载过了，如果没有被加载过，则看自己的父类加载器是不是为空。如果不为空，则使用父类加载器加载；如果父类加载器为空，则使用 BootStrapClassLoader 加载。
最后，如果还是没有加载到，则使用 findClass 来加载类。
类加载器的基本原理就分析到这里，下面我们再来分析一个 Java 中有趣的概念，SPI。