Java虚拟机中的类加载有三大步骤：，链接，初始化．其中加载是指查找字节流（也就是由Java编译器生成的class文件）并据此创建类的过程，这中间我们需要借助类加载器来查找字节流．
Java虚拟机默认类加载器
Java虚拟机提供了3种类加载器，启动（Bootstrap）类加载器、扩展（Extension）类加载器、应用（Application）类加载器.除了启动类加载器外，其他的类加载器都是java.lang.ClassLoader的子类．启动类加载器由C++语言实现，没有对应的Java对象，它负责将 <JAVA_HOME>/lib路径下的核心类库或-Xbootclasspath参数指定的路径下的jar包加载到内存中．扩展类加载器是指sun.misc.Launcher$ExtClassLoader类，由Java语言实现，是Launcher的静态内部类，它负责加载<JAVA_HOME>/lib/ext目录下或者由系统变量-Djava.ext.dir指定位路径中的类库，他的父类加载器是null．应用类加载器是指sun.misc.Launcher$AppClassLoader类，他负责加载应用程序路径下的类，这里路径指java -classpath或-D java.class.path 指定的路径，他的父类加载器是扩展类加载器.
注意这里面的父子类加载器并不是继承的关系，只是ClassLoader类中的parent属性．我们来看Launcher类中创建扩展类加载器的代码：
public ExtClassLoader(File[] var1) throws IOException {
super(getExtURLs(var1), (ClassLoader)null, Launcher.factory);
SharedSecrets.getJavaNetAccess().getURLClassPath(this).initLookupCache(this);
}这里设置了其父加载器为null．
双亲委派机制
Java虚拟机在加载类时默认采用的是双亲委派机制，即当一个类加载器接收到加载请求时，会将请求转发到父类加载器，如果父类加载器在路径下没有找到该类，才会交给子类加载器去加载．我们来看ClassLoader中laodClass方法：
protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
throws ClassNotFoundException
{
synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
// 首先判断类是否已加载过，加载过就直接返回
Class<?> c = findLoadedClass(name);
if (c == null) {
long t0 = System.nanoTime();
try {
if (parent != null) {
//有父类加载器，调用父加载器的loadClass
c = parent.loadClass(name, false);
} else {
//调用Bootstrap Classloader
c = findBootstrapClassOrNull(name);
}
} catch (ClassNotFoundException e) {
// ClassNotFoundException thrown if class not found
// from the non-null parent class loader
}
if (c == null) {
long t1 = System.nanoTime();
//到自己指定类加载路径下查找是否有class字节码
c = findClass(name);
// this is the defining class loader; record the stats
sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);
sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);
sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();
}
}
if (resolve) {
resolveClass(c);
}
return c;
}
}通过这种层级我们可以避免类的重复加载，当父亲已经加载了该类时，就没有必要子类加载器再加载一次。其次也考虑到安全因素，比如我们自己写一个java.lang.String的类，通过双亲委派机制传递到启动类加载器，而启动类加载器在核心Java API发现这个名字的类，发现该类已被加载，并不会重新加载我们新写的java.lang.String，而直接返回已加载过的String.class，这样保证生成的对象是同一种类型．
自定义类加载器
除了jvm自身提供的类加载器，我们还可以自定义类加载器，我们先写一个Person类
public class Person {
private int age;
private String name;
//省略getter/setter方法
}我们先看他是由哪个类加载器加载的．
public class TestJava {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Person person = new Person();
System.out.println("person是由" + person.getClass().getClassLoader() + "加载的");
}
}运行结果如下：
我们把Person.class放置在其他目录下
再运行会发生什么，在上面的loadClass方法中其实已经有了答案，会抛出ClassNotFoundException，因为在指定路径下查找不到字节码．
我们现在写一个自定义的类加载器，让他能够去加载person类，很简单，我们只需要继承ClassLoader并重写findClass方法，这里面写查找字节码的逻辑．
public class PersonCustomClassLoader extends ClassLoader {
private String classPath;
public PersonCustomClassLoader(String classPath) {
this.classPath = classPath;
}
private byte[] loadByte(String name) throws Exception {
name = name.replaceAll("\\.", "/");
FileInputStream fis = new FileInputStream(classPath + "/" + name
+ ".class");
int len = fis.available();
byte[] data = new byte[len];
fis.read(data);
fis.close();
return data;
}
protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
try {
byte[] data = loadByte(name);
return defineClass(name, data, 0, data.length);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
throw new ClassNotFoundException();
}
}
}我们来测试一下：
public class TestJava {
public static void main(String[] args) throws Exception {
PersonCustomClassLoader classLoader = new PersonCustomClassLoader("/home/shenxinjian");
Class<?> pClass = classLoader.loadClass("me.shenxinjian.algorithm.Person");
System.out.println("person是由" + pClass.getClassLoader() + "类加载器加载的");
}
}测试结果如下：
编写自定义类加载器的意义
- 当class文件不在classPath路径下，如上面那种情况，默认系统类加载器无法找到该class文件，在这种情况下我们需要实现一个自定义的classLoader来加载特定路径下的class文件来生成class对象。
- 当一个class文件是通过网络传输并且可能会进行相应的加密操作时，需要先对class文件进行相应的解密后再加载到JVM内存中，这种情况下也需要编写自定义的ClassLoader并实现相应的逻辑
