ClassLoader工作机制介绍(整理版)

1、ClassLoader类结构

我们经常扩展ClassLoader以及它的重载方法：其主要方法有defineClass、findClass、loadClass、resolveClass。其中defineClass方法用来将byte字节流解析成JVM能够识别的Class对象。findClass方法和defineClass一起使用，通过覆盖ClassLoader父类的findClass方法来实现类的加载规则，从而取得加载类的字节码，然后调用defineClass方法生成类的Class对象。ClassLoader是个抽象类，它还有很多子类，我们可以实现自己的ClassLoader，一般要继承URLClassLoader这个子类，调用其相关方法。

2、ClasLoader加载机制

整个JVM平台提供三层ClassLoader

1)、Bootstrap ClasLoader(搜索路径 -Xbootclasspath/a:)，它主要加载自身工作需要的类，仅仅是一个加载工具，没有更高一级的父加载器，也没有子加载器。

2)、ExtClassLoader(搜索路径 -Djava.ext.dirs)，继承URLClassLoader，并遵守ClassLoader的加载规则。

3)、AppClassLoader(搜索路径 -Djava.class.path= -cp 或 -classpath)，其父类是ExtClassLoader，通常在classpath目录下加载。



JVM加载class文件到内存中有两种方式：隐式加载、显示加载。所谓隐式加载不通过代码调用继承ClassLoader，自动加载到内存中，显示加载需要调用继承ClassLoader类，例如：this.getclass.getClassLoader().loader()。

3、加载class文件

step 1、找到.class文件并把这个文件包含的字节码加载到内存中。

step 2、包括三个步骤，分别是字节码验证、Class类数据结构分析及相应的内存分配和最后的符号表的链接。

step 3、类中静态属性和初始化赋值，以及静态快的执行等。

4、常见加载错误分析(介绍两例)

1）、ClassNotFoundException异常是java初学者经常遇到的，异常原因是加载不到类，就是JVM要加载指定文件的字节码到内存时，并没有找到这个文件对应的字节码，也就是这个文件并不存在。解决办法就是检查当前的classpath目录下有没有制定的文件存在。如果不知道当前的classpath路径，就可以通过如下命令来获取：

this.getClass().getClassLoader().getResource("").toString()

2）、NoClassDefFoundError，这个异常在第一次使用命令执行java类时很可能碰到，如下java -cp example.jar Example。在这个jar包里面只有一个类，这个类是com.cn.Example，正确的写法是这样的：java -cp example.jar com.cn.Example。