知识要点：
类加载器
双亲委派
类加载器
通过类的全限定名来获取描述此类的二进制字节流 ，把类加载阶段中的这个动作放到Java虚拟机外部去实现，以便让应用程序自己决定如何去获取需要的类，实现这个动作的代码模块称为“类加载器”。
public abstract class ClassLoader {
// 父加载器
private final ClassLoader parent;
// 加载类的核心方法之一。如果没找到类则抛出ClassNotFoundException
protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
throws ClassNotFoundException
{
// synchronized意味着：
// 1. 同一时间只允许一个线程加载名字为name的类
synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
// First, check if the class has already been loaded
// 2. 在加载之前先检查，是否已经加载过该类
Class<?> c = findLoadedClass(name);
// 3. c==null代表只有没有被加载过的类才会进行加载
if (c == null) {
long t0 = System.nanoTime();
try {
// 双亲委派
// 父加载器能加载的绝不给子类加载
if (parent != null) {
// 如果父加载器不为null，则把类加载的工作交给父加载器
c = parent.loadClass(name, false);
} else {
// 如果父加载器为null，则把类加载的工作交给BootstrapClassLoader
c = findBootstrapClassOrNull(name);
}
} catch (ClassNotFoundException e) {
// ClassNotFoundException thrown if class not found
// from the non-null parent class loader
}
// 如果父加载器不能加载，子加载器去尝试加载
if (c == null) {
// If still not found, then invoke findClass in order
// to find the class.
long t1 = System.nanoTime();
// 子加载器去尝试加载
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;
}
}
}
public abstract class ClassLoader {
// 父加载器
private final ClassLoader parent;
// 加载类的核心方法之一。如果没找到类则抛出ClassNotFoundException
protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
throws ClassNotFoundException
{
// synchronized意味着：
// 1. 同一时间只允许一个线程加载名字为name的类
synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
// First, check if the class has already been loaded
// 2. 在加载之前先检查，是否已经加载过该类
Class<?> c = findLoadedClass(name);
// 3. c==null代表只有没有被加载过的类才会进行加载
if (c == null) {
long t0 = System.nanoTime();
try {
// 双亲委派
// 父加载器能加载的绝不给子类加载
if (parent != null) {
// 如果父加载器不为null，则把类加载的工作交给父加载器
c = parent.loadClass(name, false);
} else {
// 如果父加载器为null，则把类加载的工作交给BootstrapClassLoader
c = findBootstrapClassOrNull(name);
}
} catch (ClassNotFoundException e) {
// ClassNotFoundException thrown if class not found
// from the non-null parent class loader
}
// 如果父加载器不能加载，子加载器去尝试加载
if (c == null) {
// If still not found, then invoke findClass in order
// to find the class.
long t1 = System.nanoTime();
// 子加载器去尝试加载
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;
}
}
}
ClassLoader.loadClass核心代码总结：
- 同一时间只允许一个线程加载名字为name的类。
- 在加载之前先检查，是否已经加载过该类。只有没有加载过的才允许加载
- 双亲委派：父加载器能加载的绝不给子类加载
- 父加载器加载不到类的情况，交给子加载器去加载（即：findClass）
虚拟机类加载器
从Java虚拟机角度来讲，只存在两种不同的类加载器：一种是启动类加载器(Bootstrap ClassLoader),由C++语言实现，是虚拟机自身的一部分;另一种是所有其他的类加载器，由Java语言实现，独立于虚拟机外部，全部继承抽象类java.lang.ClassLoader。
从开发人员角度来看，类加载器大致分一下三种：
①启动类加载器(Bootstrap ClassLoader)：负责将存放在\lib目录中的，或被-Xbootclasspath参数指定的路径中的，并且是虚拟机识别的类库加载到虚拟机中。如,rt.jar。名字不符合即使放在目录中也不被加载。如果需要把加载请求委派给引导类加载器，直接使用null代替即可。
②扩展类加载器(Extension ClassLoader)：由sum.misc.Launcher$ExtClassLoader实现，负责加载<Java_Home>\lib\ext目录中的，或者被java.ext.dir系统变量所指定的路径中的所有类库。开发者可以直接使用扩展类加载器。
③应用程序类加载器(Application ClassLoader)：由sun.misc.Launcher$App-ClassLoader实现。是ClassLoader中的getSystemClassLoader()方法的返回值，所以也称为系统类加载器。负责加载用户路径(ClassPath)上所指定的类库，如果应用程序中没有自定义过自己的类加载器，这个就是默认的加载器，开发人员可以直接使用这个类加载器。
自定义类加载器
public class CLoaderTest {
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException,
InstantiationException {
// 自定义类加载器
// 目的：打断默认的双亲委任机制
ClassLoader loader = new ClassLoader() {
@Override
// 自定义类加载器需要覆写loadClass函数
public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
try {
// 根据类名获取文件名
String fileName = name.substring(name.lastIndexOf(".") + 1) + ".class";
// 把文件转换为流
InputStream is = getClass().getResourceAsStream(fileName);
// 如果流为空，则交给父类调用loadClass去加载
if (is == null) {
return super.loadClass(name);
}
byte[] b = new byte[is.available()];
// 把流转换为字节数组
is.read(b);
// 把字节码转化为Class并返回
return defineClass(name, b, 0, b.length);
} catch (IOException e) {
throw new ClassNotFoundException();
}
}
};
String className = "ai.yunxi.cl.CLoaderTest";
Object o1 = CLoaderTest.class.getClassLoader().loadClass(className).newInstance();
// 默认AppClassLoader
System.out.println(o1.getClass().getClassLoader());
// 类加载器为自定义类加载器
Object o2 = loader.loadClass(className).newInstance();
System.out.println(o2.getClass().getClassLoader());
System.out.println(o1 == o2);
System.out.println(o1.equals(o2));
System.out.println(o1 instanceof CLoaderTest);
System.out.println(o2 instanceof CLoaderTest);
}
}
自定义加载器有何用途：
加密
①Java代码很容易被反编译，如果你需要对你的代码进行加密以防止反编译，则可以将编译后的代码用加密算法加密。但加密后的类就不能再使用②Java默认的类加载器进行加载，这时候就需要自定义类加载器。
非标准的来源加载代码
③字节码是放在数据库或者网络位置，需要自定义类加载器
双亲委派
什么是双亲委派
- 如果一个类加载器收到了加载某个类的请求，则该类加载器并不会去加载该类，而是把这个请求委派给父类加载器，因此所有的类加载请求最终都会传送到顶端的启动类加载器；
- 只有当父加载器在其搜索范围内无法找到所需的类，并将该结果反馈给子加载器，子加载器会尝试去自己加载。
总结：父加载器能加载的绝不给子加载器加载，只有父加载器找不到所需的类才让子加载器尝试加载。
如何打断默认双亲委派机制
如果想打破双亲委派模型，只需要重写loadClass方法即可。如：
ClassLoader loader = new ClassLoader() {
@Override
// 自定义类加载器需要覆写loadClass函数
public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
try {
// 根据类名获取文件名
String fileName = name.substring(name.lastIndexOf(".") + 1) + ".class";
// 把文件转换为流
InputStream is = getClass().getResourceAsStream(fileName);
// 如果流为空，则交给父类调用loadClass去加载
if (is == null) {
return super.loadClass(name);
}
byte[] b = new byte[is.available()];
// 把流转换为字节数组
is.read(b);
// 把字节码转化为Class并返回
return defineClass(name, b, 0, b.length);
} catch (IOException e) {
throw new ClassNotFoundException();
}
}
};
为什么使用双亲委派
对任意一个类，都需要由加载它的类加载器和这个类本身一同确立其在Java虚拟机中的唯一性，每一个类加载器，都拥有一个独立的类名称空间。判断两个类是否"相等"，必须是在这两个类被同一个类加载器加载的前提下。
基于双亲委派模型设计，那么Java中基础类，如Object类重复多次的问题就不会存在了，因为经过层层传递，加载请求最终都会被BootstrapClassLoader所响应。加载的Object类也会只有一个，否则如果用户自己编写了一个java.lang.Object类，并把它放到了ClassPath中，会出现很多个Object类，这样Java类型体系中最最基础的行为都无法保证，应用程序也将一片混乱。
