Java基础之ClassLoader详解

目录

• 一、ClassLoader简介
• 二、内置的CLassLoader的类型
• 三、BootstrapClassLoader
• 四、ExtClassLoader
• 五、AppClassLoader
• 六、ClassLoader如何工作？
• 七、委托模型
• 八、class唯一性
• 九、可见性

一、ClassLoader简介

ClassLoader负责在运行时将Java类动态加载到JVM中，而且ClassLoader是JRE的一部分。因此，由于ClassLoader的存在，JVM无需了解底层文件和文件系统即可运行Java程序。

而且，ClassLoader并不会一次把所有Java类加载到内存中，而是在应用程序需要的时候加载。这就是ClassLoader发挥作用的地方，它们负责将类加载到内存中。

二、内置的CLassLoader的类型

下面是一个简单的例子，它展示了不同的类被哪种ClassLoader加载的：

执行上面的方法，将打印：

如我们所看到的，这里有三种不同的ClassLoader：AppClassLoader、ExtClassLoader和BootstrapClassLoader。BootstrapClassLoader显示为null，这是因为BootstrapClassLoader是本机代码（由C/C++编写，本身是JRE的一部分）而不是Java代码编写的，因此不会显示为Java类。

AppClassLoader加载了上面示例方法的类（Test），AppClassLoader将我们的java类加载到类路径中。

接下来，ExtClassLoader加载了Logging类，ExtClassLoader加载作为标准核心的Java扩展类 - %JAVA_HOME%/jre/lib/ext下的类。

最后是BootstrapClassLoader加载了ArrayList类，BootstrapClassLoader是所有ClassLoader的父级。

三、BootstrapClassLoader

Java类是由java.lang.ClassLoader的实例加载的，但是AppClassLoader本身就是一个Java类。因此谁来加载AppClassLoader（java.lang.ClassLoader）？

这就是BootstrapClassLoader发挥作用的地方了。

BootstrapClassLoader负责加载JDK内部的类，rt.jar和%JAVA_HOME%/lib目录下的其他核心库，ext目录是扩展库。此外BootstrapClassLoader还是其他ClassLoader实例的爸爸。

BootstrapClassLoader是JVM的一部分，它是由本机代码（C/C++）编写，在不同的平台上会有不同的实现。

四、ExtClassLoader

ExtClassLoader是BootstrapClassLoader的子类，它负责加载标准核心的Java扩展类，它从JDK的扩展目录%JAVA_HOME%/lib/ext/目录或环境变量java.ext.dirs目录下加载对应的扩展类。

五、AppClassLoader

AppClassLoader负责将所有的应用程序级的类加载到JVM中，它加载在类环境变量CLASSPATH下的文件，而且它是ExtClassLoader的子类。

六、ClassLoader如何工作？

ClassLoader是JRE的一部分，当JVM请求一个类时，ClassLoader尝试定位该类，并使用完全限定的类名称来加载该类。

java.lang.ClassLoader.loadClass()方法时负责加载类成为运行时，它首先会尝试基于完全限定的类名称去加载类，如果没有加载到该类，它就会委派给父类ClassLoader，这个过程使用递归完成的。

最终，如果父类ClassLoader找不到该类，则子类将调用
java.net.URLClassLoader.findClass()方法在文件系统中查找该类。如果最后一个子类ClassLoader也无法加载该类，就抛出java.lang.NoClassDeFoundError或java.lang.ClassNotFoundExcrption异常。

从调用java.lang.ClassForName()开始，它首先将尝试通过父类ClassLoader加载该类，然后尝试通过
java.net.URLClassLoader.findClass()查找class本身。当让任然找不到该类是，它将抛出ClassNotFoundException异常。

ClassLoader具有三个重要的特性。

七、委托模型

ClassLoader遵循委托模型，在该模型中，根据请求查找类或者资源，ClassLoader实例会将对类或者资源的搜索委托给父级ClassLoader。

假设我们有一个应用程序类加载到JVM中的请求，AppClassLoader会将该类的加载委托给其父级ExtClassLoader，而父级ExtClassLoader又将委托给BootstrapClassLoader。

仅当BootstrapClassLoader和ExtClassLoader未能成功加载类时，AppClassLoader才会去加载类。

八、class唯一性

作为委托模型的结果，很容易确保class的唯一性，因为我们总是尝试向上委托。如果父类ClassLoader无法找到该类，则只有当前的ClassLoader实例会亲自去加载。

九、可见性

子类ClassLoader对其父类ClassLoader加载的类是可以见的。

例如，BootstrapClassLoader加载的类对ExtClassLoader加载的类具有可见性，反之亦然。

如果AppClassLoader加载了类A，ExtClassLoader加载了类B，那么就AppClassLoader加载的其他类而言，A和B都是可见的。

但是就ExtClassLoader加载其他类而言，类B是唯一可见的类。

到此这篇关于Java基础之ClassLoader详解的文章就介绍到这了,更多相关Java ClassLoader详解内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！