类加载器和双亲委派模型

一、类加载器 ClassLoader 概述

类加载器主要负责加载 class 文件，class 文件在文件开头有特定的文件标识，将 class 文件字节码内容加载到内存中，并将这些内容转换成方法区中运行时数据结构并且 ClassLoader 只负责 class 文件加载，至于它是否可以运行，则由 Execution Engine 决定。

解释一下上图：

首先我们开发好一个类叫 Car.java ，类写好之后经过 javac 编译之后变成 Car.class。这个时候我们需要把这个 class 文件加载到内存中，这个文件才能起作用。

怎么加载？谁来加载？

这个就是 ClassLoader 要做的事情，类加载器 ClassLoader 会把 Car.class 文件加载到内存中并且初始化，初始化好了之后，你就相当于有了一个 Car 的模板，就可以通过这个初始化好的模板去 new 一个一个的 Car 实例。

因此这一个一个 Car 的实例，我通过 getClass() 方法，就可以知道它的模板是什么，即：知道这个实例对象具体是什么类型的。

同样，我知道了这个 Car 的模板，然后我通过 getClassLoader() 方法，就可以知道它的类加载器是什么。它是通过什么类加载器完成加载的。

综上，这个类加载器的主要作用就是把 class 文件加载进 JVM 内存中。加载完成之后，至于怎么运行，由Execution Engine 决定。

二、类加载器的种类

虚拟机自带加载器

• 启动类加载器（Bootstrap） C++ 编写

• 去加载 rt.jar 包下 jdk 出厂就带的类

• 扩展类加载器（Extension）Java 编写

• Java 1995 年诞生，不可能把所有东西都想全，后面添加新功能就在扩展包下添加，然后由扩展类加载器来进行加载

• 应用程序类加载器（AppClassLoader）:也叫系统类加载器，加载当前应用的 classpath 的所有类

用户自定义加载器： java.lang.classLoader 的子类，用户可以定制类的加载方式，只要继承 ClassLoader 这个类就可以了

三、双亲委派模型

当一个类收到了类加载请求，他首先不会尝试自己去加载这个类，而是把这个请求委派给父类去完成，每一个层次类加载器都是如此，因此所有的加载请求，都应该传送到启动类中加载，只有当父类加载器反馈自己无法完成这个请求的时候（在它的加载路径下没有找到所需加载的 Class）子类加载器才会尝试自己去加载。

采用双亲委派的一个好处就是，比如加载 rt.jar 包中的类 java.lang.Object ，不管是哪个加载器加载这个类，最终都是委托给顶层的启动类加载器进行加载，这样就保证了使用不同的类加载器最终得到的都是同一个 Object 对象。

解释一下上面这幅图：

JDK 自带的三个类加载器，分别有他们自己的作用（加载范围）。

• Bootstrap ClassLoader：主要负责加载 $JavaHome/jre/lib/rt.jar 这个目录下的 jar 包，他是根加载器，rt.jar 也是 java 运行时必须要的 jar 包。比如 java.lang.Object 这个类就是在 rt.jar 包中的。

• Extension ClassLoader ：主要负责加载 $JavaHome/jre/lib/ext/*.jar 这个目录下的 jar 包，JDK 在设计之初不可能把所有需要内置的一些类都想要，后面版本迭代过程中，需要新增的一些东西就放在这个扩展包目录下。这个扩展类加载器就负责把扩展目录下的所有 jar 包加载到 JVM 内存中。

• System ClassLoader ：主要负责加载 classpath 下的所有类。

双亲委派模型的主要意思就是，比如我写一个 Hello.java 类，这个类应该由系统类加载器来进行加载，但是一开始并不会由系统类加载器来加载，当收到加载请求的时候，它会把加载请求往上跑，看父类能不能加载，父类能加载就由父类去加载，父类不能加载就再继续往上跑，如果最终反馈都不能加载的时候，才由子类加载器进行加载。

好处就是不会破坏 JDK 设计的沙箱安全机制。

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