定義

根據(jù)《深入理解Java虛擬機(jī)》提到“通過(guò)一個(gè)類的全限定名(packageName.ClassName)來(lái)獲取描述此類的二進(jìn)制字節(jié)(class文件字節(jié))這個(gè)動(dòng)作的代碼模塊就叫做類加載器(ClassLoader)”。

作用

1、通常類加載器的作用是加載資源（字節(jié)碼文件）到j(luò)ava虛擬機(jī)中，想要在一個(gè)jvm 進(jìn)程中唯一確認(rèn)一個(gè)類，除了類的全限定名外，還需要指定它是由哪個(gè)類加載器加載的。
2、比如我們的類庫(kù)需要通過(guò)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)獲取，可以通過(guò)自定義類加載器從遠(yuǎn)程加載字節(jié)碼文件。
3、java的字節(jié)碼文件很容易反編譯出來(lái)，一些核心的代碼不想被反編譯出來(lái)，可以對(duì)字節(jié)碼進(jìn)行加密，然后通過(guò)自定義的類加載器加載這些字節(jié)碼，然后進(jìn)行解碼返回給虛擬機(jī)。
4、比如jvm的熱加載和熱部署等功能也需要自定義類加載器來(lái)完成。
.......

java類加載器的種類

1、Bootstrap ClassLoader : 該加載器是最頂層的類加載器，它是加載放在{Java_home}\lib目錄 或者-Xbootclasspath指定路徑下類庫(kù)。

2、Extension ClassLoader : 該類加載器負(fù)載加載{Java_home}/lib\ext目錄 或者System.getenv("java.ext.dirs")系統(tǒng)變量路徑下的類庫(kù)。

3、Application ClassLoader : 該類加載器加載用戶程序類路徑下的類庫(kù)，它是默認(rèn)的程序的類加載器。

雙親委派機(jī)制

1、雙親委派機(jī)制，雙親委派除了啟動(dòng)類加載器(Bootstrap ClassLoader)外,其他的類加載器都應(yīng)該有自己父加載器。它們的實(shí)現(xiàn)不是通過(guò)繼承來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而是通過(guò)組合的方式。當(dāng)加載某個(gè)Class時(shí),當(dāng)前類加載器會(huì)把這個(gè)加載請(qǐng)求委派給其父類加載器加載，同理父類加載器同樣委派其它的父類加載器加載，直到無(wú)其父類類加載器加載為止，如果父類加載器加載失敗，才會(huì)由其子類加載。

2、使用雙親委派機(jī)制，有個(gè)明顯的特征是：Java類隨著它的類加載器一起具備了一種優(yōu)先級(jí)的層次關(guān)系。比如rt.jar包中的java.lang.Object,由于它所在位置是由啟動(dòng)類加載器加載，所以O(shè)bject類在程序的各種類加載器環(huán)境中都是同一個(gè)類。

3、雙親委派模型如下：

ClassLoader

可以看下ClassLoader 雙親委派模型的大致代碼框架如下：

protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
    throws ClassNotFoundException
  {
    synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
      // 1、查看該類是否加載
      Class<?> c = findLoadedClass(name);
      if (c == null) {
        long t0 = System.nanoTime();
        try {
 		  // 2、如果未加載，委托給父類加載器加載
          if (parent != null) {
            c = parent.loadClass(name, false);
          } else {
          //3、沒有父類加載器，委托給BootstrapClassLoader
            c = findBootstrapClassOrNull(name);
          }
        } catch (ClassNotFoundException e) {
          // ClassNotFoundException thrown if class not found
          // from the non-null parent class loader
        }

        if (c == null) {
          // 父類加載器沒有加載到，則自己加載
          long t1 = System.nanoTime();
          c = findClass(name);

          // 記錄該類加載的狀態(tài)Stat. 
        sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);
          sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);
          sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();
        }
      }
 	  // resolve ：true,需要對(duì)類進(jìn)行鏈接（鏈接階段包括：準(zhǔn)備，解析，初始化類）
      if (resolve) {
        resolveClass(c);
      }
      return c;
    }
  }

1、通過(guò)以上可以知道，我們可以繼承ClassLoader 來(lái)實(shí)現(xiàn)自己的類加載器，然后重寫findClass()方法，這些還是保存了雙親委派機(jī)制。
2、當(dāng)我們重寫findClass()方法時(shí)，得到該類的字節(jié)碼后，需要調(diào)用defineClass()來(lái)放回Class<?>對(duì)象。

URLClassLoader

1、一般自定義的類加載器可以直接繼承該類，該類加載器通過(guò)添加url路徑來(lái)獲取類。
2、可以在其構(gòu)造函數(shù)上URLClassLoader(URL[] urls, ClassLoader parent)直接進(jìn)行添加其URL。
3、也可以通過(guò)addURL(URL)添加其URL。

自定義類加載器

1、首先假設(shè)main-project為我們自己編寫的工程，其依賴某一api:service-spi。而service-spi的實(shí)現(xiàn)有很多，project-spi-impl是其中的一個(gè)。
2、當(dāng)main-project僅依賴service-spi，而project-spi-impl不在工程的類加載路徑下。所以需要自定義類加載器，從某個(gè)路徑下的jar加載進(jìn)來(lái)。CoreClassLoader就是自定義的類加載器。
3、CoreClassLoader繼承自URLClassLoader,然后把相關(guān)搜索路徑添加到該類加載器即可。
4.github:https://github.com/zhvqee/class-loader

SpringBoot 對(duì)類加載器的運(yùn)用

1、SpringBoot 工程通過(guò)spring-boot-maven-plugin插件打包。把相關(guān)資源和依賴包都打到一個(gè)jar包中(all in one)。其包的結(jié)構(gòu)如下：

BOOT-INF/classes:存放的是本工程的class文件
BOOT-INF/lib:存放的是本工程依賴的二方包和三方包。
META-INF/MANIFEST.MF:該文件記錄了程序啟動(dòng)入口等。
o.s.b.loader包下就是springboot自定義的類加載器。

2、當(dāng)我們執(zhí)行java -jar xxxx 時(shí)，會(huì)讀取MANIFEST.MF下
Main-Class: org.springframework.boot.loader.JarLauncher，
該配置就是程序的路口。而我們編寫的Main方法不是真正的啟動(dòng)的入口。

3、當(dāng)執(zhí)行Launcher#launch()方法時(shí)，會(huì)把SpringBoot自定義的類加載器LaunchedURLClassLoader設(shè)置線程的上下文中，并通過(guò)該自定義類加載器加載我們自己編寫的main方法所在的類，然后利用反射調(diào)用main方法。代碼片段如下：

Class<?> mainClass = Thread.currentThread().getContextClassLoader().loadClass(this.mainClassName);
Method mainMethod = mainClass.getDeclaredMethod("main", String[].class);
mainMethod.invoke(null, new Object[] { this.args });

4、LaunchedURLClassLoader 類加載器繼承URLClassLoader類加載器，它加載的路徑就是可執(zhí)行jar下BOOT-INF下的class文件和二方包、三方包。

Class.forName() 和 ClassLoader.load()

1、JVM 加載的類主要經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)步驟：加載，鏈接，初始化，試用，卸載。
2、Class.forName()默認(rèn)是需要對(duì)加載的類進(jìn)行初始化。
3、ClassLoader.load實(shí)際調(diào)用的是ClassLoader.load(className,false),false：表示不進(jìn)行鏈接，不進(jìn)行鏈接也就代表不會(huì)進(jìn)行初始化的操作，類的靜態(tài)塊和靜態(tài)對(duì)象都不會(huì)執(zhí)行。

以上就是如何理解和運(yùn)用ClassLoader的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于理解和運(yùn)用 ClassLoader的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！