Java类加载器和类加载过程简介

1. 类加载过程

加载

通过类的全限定名（包名 + 类名），获取到类的.class文件，加载到元空间。

链接

• 验证：检验.class文件的安全性

• 准备：为静态类型变量分配内存并设置默认值

• 解析：将常量池内的符号引用转换为直接引用，符号引用指向一个未被加载的类，或者未被加载类的字段或方法，那么解析将触发这个类的加载

初始化

执行类的构造器方法init()的过程，若该类具有父类，jvm会保证父类的init先执行，然后在执行子类的init。

2. 类加载器

启动类加载器

启动类加载器是由C/C++语言实现的，用来加载Java核心类库。启动类只加载包名为：java、javax、sun开头的类

扩展类加载器

父类加载器为启动类加载器。加载以下两个目录中的类库：

• java.ext.dirs目录

• JDK安装目录：jre/lib/ext目录

我们就可以将我们自己的包放在以上目录下，就会自动加载进来了。

应用类加载器

父类加载器为启动类加载器，负责加载环境变量classpath或者系统属性java.class.path指定路径下的类库，是程序中默认的类加载器，我们Java程序中的类，都是由它加载完成的。

自定义类加载器

继承java.lang.ClassLoader类，重写findClass()方法 。如果没有太复杂的需求，可以直接继承URLClassLoader类，重写loadClass方法。

作用

• 加密：Java代码可以轻易的被反编译，如果你需要把自己的代码进行加密以防止反编译，可以先将编译后的代码用某种加密算法加密，类加密后就不能再用Java的ClassLoader去加载类了，这时就需要自定义ClassLoader在加载类的时候先解密类，然后再加载。

• 从非标准的来源加载代码：如果你的字节码是放在数据库、甚至是在云端，就可以自定义类加载器，从指定的来源加载类。

双亲委派模型

jvm对class文件采用的是按需加载的方式，当需要使用该类时，jvm才会将它的class文件加载到内存中产生class对象。在加载类的时候，是采用的双亲委派机制。

• 如果一个类加载器接收到了类加载的请求，它自己不会先去加载，会把这个请求委托给父类加载器去执行。

• 如果父类还存在父类加载器，则继续向上委托，一直委托到启动类加载器：Bootstrap ClassLoader

• 如果父类加载器可以完成加载任务，就返回成功结果，如果父类加载失败，就由子类自己去尝试加载，如果子类加载失败就会抛出ClassNotFoundException异常，这就是双亲委派模式

打破双亲委派模型

用途：

• Java应用中存在着很多服务提供者接口（Service Provider Interface，SPI），这些接口允许第三方为它们提供实现，如常见的 SPI 有 JDBC、JNDI等，这些 SPI 的接口属于 Java 核心库，一般存在rt.jar包中，由Bootstrap类加载器加载。而Bootstrap类加载器无法直接加载SPI的实现类，所以需要反向委派给其他类加载器进行加载

• 在Tomcat服务器中，存在一个服务器运行多个不同版本但同名服务的需求，所以需要打破双亲委派模型，加载多个同名类。

方法：

• 使用上下文类加载器

• 重写loadClass方法