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[Java教程]Java ClassLoader基础知识


Java中一共有四个类加载器,之所以叫类加载器,是程序要用到某个类的时候,要用类加载器载入内存。
    这四个类加载器分别为:Bootstrap ClassLoaderExtension ClassLoaderAppClassLoader
URLClassLoader,他们的作用其实从名字就可以大概推测出来了。其中AppClassLoader在很多地方被叫做System ClassLoader

Bootstrap ClassLoader是在JVM开始运行的时候加载java的核心类,是用C++编写的,它用来加载核心类库,在JVM源代码中这样写道:
static const char classpathFormat[] =
"%/lib/rt.jar:"
"%/lib/i18n.jar:"
"%/lib/sunrsasign.jar:"
"%/lib/jsse.jar:"
"%/lib/jce.jar:"
"%/lib/charsets.jar:"
"%/classes";
Extension ClassLoader是用来加载扩展类,即/lib/ext中的类。
AppClassLoader用来加载Classpath的类,是和我们关系最密切的类。
URLClassLoader用来加载网络上远程的类,暂且不讨论。




它们之间的关系:

1.Parent-Child,按顺序从大到小。不是简单的继承关系。

2.ClassLoader有个getParent的方法,但是Ext ClassLoader调用后得到的是null,bootstrap是JVM自己的,用户看不到。

3.classloader的委托机制:当等级比较低的ClassLoader要加载某个类的时候,它首先会请求Parent加载器来加载,Parent再请求它的Parent
比如现在Ext要加载了,它往上请求。如果最大的Bootstrap找不到,那么Boot会叫Ext自己找找,Ext找不到,是不会让下一级的App去找的,此时就报出ClassNotFoundException

4.类A调用类B,B会要求调用它的类的类加载器来加载它,也就是B会要求加载A的加载器来加载B。这就会有个问题,如果他们在一起,那没关系,肯定某个classloader会把它们俩都加载好。但是如果A在/lib/ext文件夹中,而B在Classpath中呢?过程是这样的首先加载A,那么一层层上到Bootstrap Classloader,boot没找到所以ext自己找,找到了,没问题;加载B,因为A调用了B,所以也从bootstrap来找,没找到,然后A的ext classloader来找还是没找到,但是再也不会往下调用了,于是报出ClassNotFoundException。
但是现实生活中有很多应用,比如JDBC核心方法在核心库而驱动在扩展库,是必定在两个地方的,那怎么办呢?要用到Context ClassLoader我们在建立一个线程Thread的时候,可以为这个线程通过setContextClassLoader方法来指定一个合适的classloader作为这个线程的context classloader,当此线程运行的时候,我们可以通过getContextClassLoader方法来获得此context classloader,就可以用它来载入我们所需要的Class。默认的是system classloader。利用这个特性,我们可以“打破”classloader委托机制了,父classloader可以获得当前线程的context classloader,而这个context classloader可以是它的子classloader或者其他的classloader,那么父classloader就可以从其获得所需的 Class,这就打破了只能向父classloader请求的限制了。这个机制可以满足当我们的classpath是在运行时才确定,并由定制的 classloader加载的时候,由system classloader(即在jvm classpath中)加载的class可以通过context classloader获得定制的classloader并加载入特定的class(通常是抽象类和接口,定制的classloader中是其实现),例如web应用中的servlet就是用这种机制加载的.