classloader加載class的流程及自定義ClassLoader

java應用環境中不同的class分別由不同的ClassLoader負責加載。
一個jvm中默認的classloader有Bootstrap ClassLoader、Extension ClassLoader、App ClassLoader，分別各司其職：

• Bootstrap ClassLoader      負責加載java基礎類，主要是 %JRE_HOME/lib/ 目錄下的rt.jar、resources.jar、charsets.jar和class等
• Extension ClassLoader       負責加載java擴展類，主要是 %JRE_HOME/lib/ext 目錄下的jar和class
• App ClassLoader           負責加載當前java應用的classpath中的所有類。

其中Bootstrap ClassLoader是JVM級別的，由C++撰寫；Extension ClassLoader、App ClassLoader都是java類，都繼承自URLClassLoader超類。
Bootstrap ClassLoader由JVM啟動，然后初始化sun.misc.Launcher ，sun.misc.Launcher初始化Extension ClassLoader、App ClassLoader。

 

 

 

類加載器的雙親委派加載機制（重點）：當一個類收到了類加載請求，他首先不會嘗試自己去加載這個類，而是把這個請求委派給父類去完成，每一個層次類加載器都是如此，因此所有的加載請求都應該傳送到啟動類加載其中，只有當父類加載器反饋自己無法完成這個請求的時候（在它的加載路徑下沒有找到所需加載的Class），子類加載器才會嘗試自己去加載。

 

 

 

 

 

Bootstrap ClassLoader、Extension ClassLoader、App ClassLoader三者的關系如下：

Bootstrap ClassLoader是Extension ClassLoader的parent，Extension ClassLoader是App ClassLoader的parent。

但是這並不是繼承關系，只是語義上的定義，基本上，每一個ClassLoader實現，都有一個Parent ClassLoader。

可以通過ClassLoader的getParent方法得到當前ClassLoader的parent。Bootstrap ClassLoader比較特殊，因為它不是java class所以Extension ClassLoader的getParent方法返回的是NULL。

了解了ClassLoader的原理和流程以后，我們可以試試自定義ClassLoader。

 

關於自定義ClassLoader：

 

由於一些特殊的需求，我們可能需要定制ClassLoader的加載行為，這時候就需要自定義ClassLoader了.

自定義ClassLoader需要繼承ClassLoader抽象類，重寫findClass方法，這個方法定義了ClassLoader查找class的方式。

主要可以擴展的方法有：

findClass          定義查找Class的方式

defineClass       將類文件字節碼加載為jvm中的class

findResource    定義查找資源的方式

 

如果嫌麻煩的話，我們可以直接使用或繼承已有的ClassLoader實現，比如

• java.net.URLClassLoader
• java.security.SecureClassLoader
• java.rmi.server.RMIClassLoader
• sun.applet.AppletClassLoader

Extension ClassLoader 和 App ClassLoader都是java.net.URLClassLoader的子類。

這個是URLClassLoader的構造方法：

 

public URLClassLoader(URL[] urls, ClassLoader parent)

public URLClassLoader(URL[] urls)

 

urls參數是需要加載的ClassPath url數組，可以指定parent ClassLoader，不指定的話默認以當前調用類的ClassLoader為parent。

 

代碼示例：

ClassLoader classLoader = new URLClassLoader(urls);  
Thread.currentThread().setContextClassLoader(classLoader);  
Class clazz=classLoader.loadClass("com.company.MyClass");//使用loadClass方法加載class,這個class是在urls參數指定的classpath下邊。  
  
Method taskMethod = clazz.getMethod("doTask", String.class, String.class);//然后我們就可以用反射做些事情了  
taskMethod.invoke(clazz.newInstance(),"hello","world");  

由於classloader 加載類用的是全盤負責委托機制。所謂全盤負責，即是當一個classloader加載一個Class的時候，這個Class所依賴的和引用的所有 Class也由這個classloader負責載入，除非是顯式的使用另外一個classloader載入。

所以，當我們自定義的classloader加載成功了com.company.MyClass以后，MyClass里所有依賴的class都由這個classLoader來加載完成。

 

自定義ClassLoader在某些應用場景還是比較適用，特別是需要靈活地動態加載class的時候。