一、ClassLoader簡介

ClassLoader負責在運行時將Java類動態加載到JVM中，而且ClassLoader是JRE的一部分。因此，由于ClassLoader的存在，JVM無需了解底層文件和文件系統即可運行Java程序。

而且，ClassLoader并不會一次把所有Java類加載到內存中，而是在應用程序需要的時候加載。這就是ClassLoader發揮作用的地方，它們負責將類加載到內存中。

二、內置的CLassLoader的類型

下面是一個簡單的例子，它展示了不同的類被哪種ClassLoader加載的：

執行上面的方法，將打印：

如我們所看到的，這里有三種不同的ClassLoader：AppClassLoader、ExtClassLoader和BootstrapClassLoader。BootstrapClassLoader顯示為null，這是因為BootstrapClassLoader是本機代碼（由C/C++編寫，本身是JRE的一部分）而不是Java代碼編寫的，因此不會顯示為Java類。

AppClassLoader加載了上面示例方法的類（Test），AppClassLoader將我們的java類加載到類路徑中。

接下來，ExtClassLoader加載了Logging類，ExtClassLoader加載作為標準核心的Java擴展類 - %JAVA_HOME%/jre/lib/ext下的類。

最后是BootstrapClassLoader加載了ArrayList類，BootstrapClassLoader是所有ClassLoader的父級。

三、BootstrapClassLoader

Java類是由java.lang.ClassLoader的實例加載的，但是AppClassLoader本身就是一個Java類。因此誰來加載AppClassLoader（java.lang.ClassLoader）？

這就是BootstrapClassLoader發揮作用的地方了。

BootstrapClassLoader負責加載JDK內部的類，rt.jar和%JAVA_HOME%/lib目錄下的其他核心庫，ext目錄是擴展庫。此外BootstrapClassLoader還是其他ClassLoader實例的爸爸。

BootstrapClassLoader是JVM的一部分，它是由本機代碼（C/C++）編寫，在不同的平臺上會有不同的實現。

四、ExtClassLoader

ExtClassLoader是BootstrapClassLoader的子類，它負責加載標準核心的Java擴展類，它從JDK的擴展目錄%JAVA_HOME%/lib/ext/目錄或環境變量java.ext.dirs目錄下加載對應的擴展類。

五、AppClassLoader

AppClassLoader負責將所有的應用程序級的類加載到JVM中，它加載在類環境變量CLASSPATH下的文件，而且它是ExtClassLoader的子類。

六、ClassLoader如何工作？

ClassLoader是JRE的一部分，當JVM請求一個類時，ClassLoader嘗試定位該類，并使用完全限定的類名稱來加載該類。

java.lang.ClassLoader.loadClass()方法時負責加載類成為運行時，它首先會嘗試基于完全限定的類名稱去加載類，如果沒有加載到該類，它就會委派給父類ClassLoader，這個過程使用遞歸完成的。

最終，如果父類ClassLoader找不到該類，則子類將調用java.net.URLClassLoader.findClass()方法在文件系統中查找該類。如果最后一個子類ClassLoader也無法加載該類，就拋出java.lang.NoClassDeFoundError或java.lang.ClassNotFoundExcrption異常。

從調用java.lang.ClassForName()開始，它首先將嘗試通過父類ClassLoader加載該類，然后嘗試通過java.net.URLClassLoader.findClass()查找class本身。當讓任然找不到該類是，它將拋出ClassNotFoundException異常。

ClassLoader具有三個重要的特性。

七、委托模型

ClassLoader遵循委托模型，在該模型中，根據請求查找類或者資源，ClassLoader實例會將對類或者資源的搜索委托給父級ClassLoader。

假設我們有一個應用程序類加載到JVM中的請求，AppClassLoader會將該類的加載委托給其父級ExtClassLoader，而父級ExtClassLoader又將委托給BootstrapClassLoader。

僅當BootstrapClassLoader和ExtClassLoader未能成功加載類時，AppClassLoader才會去加載類。

八、class唯一性

作為委托模型的結果，很容易確保class的唯一性，因為我們總是嘗試向上委托。如果父類ClassLoader無法找到該類，則只有當前的ClassLoader實例會親自去加載。

九、可見性

子類ClassLoader對其父類ClassLoader加載的類是可以見的。

例如，BootstrapClassLoader加載的類對ExtClassLoader加載的類具有可見性，反之亦然。

如果AppClassLoader加載了類A，ExtClassLoader加載了類B，那么就AppClassLoader加載的其他類而言，A和B都是可見的。

但是就ExtClassLoader加載其他類而言，類B是唯一可見的類。

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