初步理解java类加载器

Java虚拟机载入Java类的步骤：

Java文件经过编译器编译后变成字节码文件（.class文件），

类加载器（ClassLoader）读取.class文件，并且转换成java.lang.Class的一个实例，

最后通过newInstance方法创建该类的一个对象。

ClassLoader的作用就是根据一个类名，找到对应的字节码，根据这些字节码定义出对应的类，

该类就是java.lang.Class的一个实例。

类加载器的组织结构

Java有三个初始类加载器，当Java虚拟机启动时，它们会按照以下顺序启动：

Bootstrap classloader ——》extension classloader ————》system classloader

三者的关系：

bootstrap classloader是extension classloader的parent，

extension classloader是system classloader的parent。

bootstrap classloader

它是最原始的类加载器，并不是由Java代码写的，是由原生代码编写的。

Java有一次编译、所有平台运行的效果，就是因为它写了一份功能相同，但针对不同平台不同语言实现的底层代码。

它负责加载Java核心库。

可以运行以下代码，看看自己本地的Java核心库位置：

URL[] urls = sun.misc.Launcher.getBootstrapClassPath().getURLs();
for( int i = 0; i < urls.length; i++){
System.out.println(urls[i].toExternalForm());
}

extension classloader

它用来加载JRE的扩展目录（ JAVA_HOME/jre/lib/ext或者java.ext.dirs系统属性指定的）JAR的类包。

因为它是bootstrap classloader加载的，所以，当运行：

ClassLoader extensionClassloader = ClassLoader.getSystemClassLoader.getParent();
System.out.println("the parent of extension classloader:"+ extensionClassloader.getParent());

输出的是：the parent of extension classloader：null

System classloader

它用于加载classpath目录下的jar包，我们写的Java类，一般都是由它加载，除非自己制定个人的类加载器。

全盘负责委托机制

classloader加载类时，使用全盘负责委托机制，可以分开两部分理解：全盘负责，委托

全盘负责机制 ：若类A调用了类B，则类B和类B所引入的所有jar包，都由类A的类加载器统一加载。

委托机制：类加载器在加载类A时，会优先让父加载器加载，

当父加载器加载不到，再找父父加载器，一直找到bootstrap classloader，才自己去相关的路径去寻找加载。

以下是ClassLoader的源码：

protected synchronized Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
throws ClassNotFoundException {
//first, check if the class has already been loaded
Class c = findLoadedClass(name);
if(c == null) {
try {
if( parent != null ){
//从父加载器加载
c = parent.loadClass(name, false);
} else {
//从bootstrap loader加载
c = findBootstrapClassOrNull(name);
}
} catch ( ClassNotFoundException e ) {
//ClassNotFoundException thrown if class not found
//from the non-null parent class loader
}
if (c == null) {
//if still not found, then invoke findClass in order
//to find the class
c = findClass(name);
}
}
if (resolve) {
resolvClass(c);
}
return c;
}

举例说明，类加载器加载类A的过程：

1.判断是否已经加载过，在cache里面查找，若有，跳7；否则下一步

2.判断当前加载器是否有父加载器，若无，则当前为ext classloader，跳去4，否则，下一步

3.请求父加载器加载该类，若加载成功，跳7；若不成功，即父加载器不能找到该类，跳2

4.请求JVM的bootstrap classloader加载，若加载成功，跳7；若失败，跳5

5.当前加载器自己加载，若成功，跳7；否则，跳6

6.抛出ClassNotFoundException

7.返回Class

编写自己的类加载器

Java加载类的过程，实质上是调用loadClass()方法，

loadClass（）中调用findLoadedClass()方法来检查该类是否已经被加载过，

如果没有就会调用父加载器的loadClass（），如果父加载器无法加载该类，就调用findClass()来查找该类。

所以需要新建MyClassLoader继承java.lang.ClassLoader，重写其中的findClass()方法。

主要是重新设计查找字节码文件的方案，然后调用definedClass来返回。