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 類加載器在加載階段，會將class文件加載進方法區。有關類加載的全過程，可以先參考我的另外一篇文章類的奇幻漂流——類加載機制探秘

類加載器的類型

類加載器有以下種類：

• 啟動類加載器(Bootstrap ClassLoader)
• 擴展類加載器(Extension ClassLoader)
• 應用類加載器(Application ClassLoader)

啟動類加載器

內嵌在JVM內核中的加載器，由C++語言編寫(因此也不會繼承ClassLoader)，是類加載器層次中最頂層的加載器。用于加載java的核心類庫，即加載jre/lib/rt.jar里所有的class。由于啟動類加載器涉及到虛擬機本地實現細節，我們無法獲取啟動類加載器的引用。

擴展類加載器

它負責加載JRE的擴展目錄，jre/lib/ext或者由java.ext.dirs系統屬性指定的目錄中jar包的類。父類加載器為啟動類加載器，但使用擴展類加載器調用getParent依然為null。

應用類加載器

又稱系統類加載器，可用通過 java.lang.ClassLoader.getSystemClassLoader()方法獲得此類加載器的實例，系統類加載器也因此得名。應用類加載器主要加載classpath下的class，即用戶自己編寫的應用編譯得來的class，調用getParent返回擴展類加載器。

擴展類加載器與應用類加載器繼承結構如圖所示：

可以看到除了啟動類加載器，其余的兩個類加載器都繼承于ClassLoader，我們自定義的類加載，也需要繼承ClassLoader。

雙親委派機制

當一個類加載器收到了一個類加載請求時，它自己不會先去嘗試加載這個類，而是把這個請求轉交給父類加載器，每一個層的類加載器都是如此，因此所有的類加載請求都應該傳遞到最頂層的啟動類加載器中。只有當父類加載器在自己的加載范圍內沒有搜尋到該類時，并向子類反饋自己無法加載后，子類加載器才會嘗試自己去加載。

ClassLoader內的loadClass方法，就很好的解釋了雙親委派的加載模式：

protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) 
      throws ClassNotFoundException 
  { 
      synchronized (getClassLoadingLock(name)) { 
          //檢查該class是否已經被當前類加載器加載過 
          Class<?> c = findLoadedClass(name); 
          if (c == null) { 
            //此時該class還沒有被加載 
              try { 
                  if (parent != null) { 
                    //如果父加載器不為null,則委托給父類加載 
                      c = parent.loadClass(name, false); 
                  } else { 
                     //如果父加載器為null,說明當前類加載器已經是啟動類加載器，直接時候用啟動類加載器去加載該class 
                      c = findBootstrapClassOrNull(name); 
                  } 
              } catch (ClassNotFoundException e) { 
              } 
 
              if (c == null) { 
                  //此時父類加載器都無法加載該class,則使用當前類加載器進行加載 
                  long t1 = System.nanoTime(); 
                  c = findClass(name); 
                  ... 
              } 
          } 
          //是否需要連接該類 
          if (resolve) { 
              resolveClass(c); 
          } 
          return c; 
      } 
  } 

 為什么要使用雙親委派機制，就使用當前的類加載器去加載不就行了嗎?為啥搞得這么復雜呢?

假設現在并沒有雙親委派機制，有這樣的一個場景：

用戶寫了一個Student類，點擊運行，此時編譯完成后，虛擬機開始加載class，該class會由應用加載器進行加載，由于Object類是Student的父類，且雙親委派機制不存在的情況下，應用加載器就會自己嘗試加載Object類，但是用戶壓根沒定義Object，即應用加載器無法在加載范圍搜尋到該類，所以此時Object類無法被加載，用戶寫的代碼無法運行。

假設該用戶自己定義了一個Object類，此時再次運行后，應用類加載器則會正常加載用戶定義的Object與Student類。Student類中會調用System.out.print()輸出Student對象，此時會由啟動類加載器加載System類，在此之前同樣也會加載Object類。

此時，方法區中有了兩份Object的元數據，Object類被重復加載了!

倘若用戶定義的Object類不安全，可能直接造成虛擬機崩潰或者引起重大安全問題。

如果現在使用雙親委派機制，用戶雖然自己定義了Object類，可以通過編譯，但是永遠不會被記載進方法區。

雙親委派機制避免了重復加載，也保證了虛擬機的安全。

自定義類加載器

我們整理ClassLoader里面的流程

1. loadclass：判斷是否已加載，使用雙親委派模型，請求父加載器，父加載器反饋無法加載，因此使用findclass，讓當前類加載器查找
2. findclass：當前類加載器根據路徑以及class文件名稱加載字節碼，從class文件中讀取字節數組，然后使用defineClass
3. defineclass：根據字節數組，返回Class對象

我們在ClassLoader里面找到findClass方法，發現該方法直接拋出異常，應該是留給子類實現的。

protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException { 
      throw new ClassNotFoundException(name); 
  } 

 到這里，我們應該明白，loadClass方法使用了模版方法模式，主線邏輯是雙親委派，但如何將class文件轉化為Class對象的步驟，已經交由子類去實現。對模版方法模式不熟悉的同學，可以先參考我的另外一篇文章模版方法模式

其實源碼中，已經有一個自定義類加載的樣例代碼，在注釋中：

class NetworkClassLoader extends ClassLoader { 
        String host; 
        int port; 
 
        public Class findClass(String name) { 
            byte[] b = loadClassData(name); 
            return defineClass(name, b, 0, b.length); 
        } 
 
        private byte[] loadClassData(String name) { 
            // load the class data from the connection 
            
        } 
    } 

 看得出來，如果我們需要自定義類加載器，只需要繼承ClassLoader，并且重寫findClass方法即可。

現在有一個簡單的樣例，class文件依然在文件目錄中：

package com.yang.testClassLoader; 
 
import sun.misc.Launcher; 
 
import java.io.*; 
 
public class MyClassLoader extends ClassLoader { 
 
    /** 
     * 類加載路徑,不包含文件名 
     */ 
    private String path; 
 
 
    public MyClassLoader(String path) { 
        super(); 
        this.path = path; 
    } 
 
    @Override 
    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException { 
        byte[] bytes = getBytesFromClass(name); 
        assert bytes != null; 
        //讀取字節數組，轉化為Class對象 
        return defineClass(name, bytes, 0, bytes.length); 
    } 
 
    //讀取class文件，轉化為字節數組 
    private byte[] getBytesFromClass(String name) { 
        String absolutePath = path + "/" + name + ".class"; 
        FileInputStream fis = null; 
        ByteArrayOutputStream bos = null; 
        try { 
            fis = new FileInputStream(new File(absolutePath)); 
            bos = new ByteArrayOutputStream(); 
            byte[] temp = new byte[1024]; 
            int len; 
            while ((len = fis.read(temp)) != -1) { 
                bos.write(temp, 0, len); 
            } 
            return bos.toByteArray(); 
        } catch (IOException e) { 
            e.printStackTrace(); 
        } finally { 
            if (null != fis) { 
                try { 
                    fis.close(); 
                } catch (IOException e) { 
                    e.printStackTrace(); 
                } 
            } 
            if (null != bos) { 
                try { 
                    bos.close(); 
                } catch (IOException e) { 
                    e.printStackTrace(); 
                } 
            } 
        } 
        return null; 
    } 
 
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException { 
        MyClassLoader classLoader = new MyClassLoader("C://develop"); 
        Class test = classLoader.loadClass("Student"); 
        test.newInstance(); 
    } 
} 

 Student類：

public class Student { 
    public Student() { 
        System.out.println("student classloader is" + this.getClass().getClassLoader().toString()); 
    } 
} 

 注意，這個Student類千萬不要加包名，idea報錯不管他即可，然后使用javac Student.java編譯該類，將生成的class文件復制到c://develop下即可。

運行MyClassLoader的main方法后，可以看到輸出：

看得出來，Student.class確實是被我們自定義的類加載器給加載了。

破壞雙親委派

從上面的自定義類加載器的內容中，我們應該可以猜到了，破壞雙親委派直接重寫loadClass方法就完事了。事實上，我們確實可以重寫loadClass方法，畢竟這個方法沒有被final修飾。雙親委派既然有好處，為什么jdk對loadClass開放重寫呢?這要從雙親委派引入的時間來看：

• 雙親委派模型是在JDK1.2之后才被引入的，而類加載器和抽象類java.lang.ClassLoader則在JDK1.0時代就已經存在，面對已經存在的用戶自定義類加載器的實現代碼，Java設計者引入雙親委派模型時不得不做出一些妥協。在此之前，用戶去繼承java.lang.ClassLoader的唯一目的就是為了重寫loadClass()方法，jdk為了向前兼容，不得已開放對loadClass的重寫操作。

當然，也不止這一次對雙親委派模型的破壞，詳細的文章可以參考破壞雙親委派模型，里面提到了一個“線程上下文類加載器”，對這個不熟悉的同學可以參考真正理解線程上下文類加載器(多案例分析)(無法放鏈接，百度搜索)

我們經常用的Tomcat與jdbc，就破壞了雙親委派，礙于文章的篇幅與博主的水平，暫時不在這里討論破壞的原因，有興趣的同學可以參考這一篇文章JDBC、Tomcat為什么要破壞雙親委派模型?(無法放鏈接，百度搜索)