Classloader 類載入器，用來載入Java類到 Java 虛擬機器中的一種載入器。那麼Classloader 類有什麼原理呢?下面跟yjbys小編一起來學習一下!
JAVA啟動後，是經過JVM各級ClassLoader來載入各個類到記憶體。為了更加了解載入過程，我通過分析和寫了一個簡單的ClassLoader來粗淺的分析它的原理。
JVM的ClassLoader分三層，分別為Bootstrap ClassLoader，Extension ClassLoader，System ClassLoader，他們不是類繼承的父子關係，是邏輯上的上下級關係。
Bootstrap ClassLoader是啟動類載入器，它是用C++編寫的，從%jre%/lib目錄中載入類，或者執行時用-Xbootclasspath指定目錄來載入。
Extension ClassLoader是擴充套件類載入器，從%jre%/lib/ext目錄載入類，或者執行時用制定目錄來載入。
System ClassLoader，系統類載入器，它會從系統環境變數配置的classpath來查詢路徑，環境變數裡的.表示當前目錄，是通過執行時-classpath或指定的目錄來載入類。
一般自定義的Class Loader可以從sLoader繼承，不同classloader載入相同的類，他們在記憶體也不是相等的，即它們不能互相轉換，會直接拋異常。sLoader的核心載入方法是loadClass方法，如：
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) {
c = Class(name, false);
} else {
c = findBootstrapClass0(name);
}
} catch (ClassNotFoundException e) {
// If still not found, then invoke findClass in order
// to find the class.
c = findClass(name);
}
}
if (resolve) {
resolveClass(c);
}
return c;
}
通過上面載入過程，我們能知道JVM預設是雙親委託載入機制，即首先判斷快取是否有已載入的類，如果快取沒有，但存在父載入器，則讓父載入器載入，如果不存在父載入器，則讓Bootstrap ClassLoader去載入，如果父類載入失敗，則呼叫本地的findClass方法去載入。
可以通過下面三條語句，輸入現在載入的各個classloader的載入路徑：
tln(":" + roperty(""));
tln(":" + roperty(""));
tln(":" +roperty(""));
ClassLoader cl = entThread()ontextClassLoader();//ystemClassLoader()
tln("getContextClassLoader:" +ring());
tln("nt:" +arent()ring());
tln("nt2:" +arent()arent());
輸出結果為：
:C:Program FilesJavajre7lib;C:Program FilesJavajre7lib;C:Program FilesJavajre7lib;C:Program FilesJavajre7lib;C:Program FilesJavajre7lib;C:Program FilesJavajre7lib;C:Program FilesJavajre7classes
:C:Program FilesJavajre7libext;C:WindowsSunJavalibext
:E:MyProjectsworkspaceTestConsolebin
getContextClassLoader:cher$AppClassLoader@19dbc3b
nt:cher$ExtClassLoader@b103dd
nt2:null
從上面的執行結果可以看出邏輯上的層級繼承關係。雙親委託機制的作用是防止系統jar包被本地替換，因為查詢方法過程都是從最底層開始查詢。 因此，一般我們自定義的classloader都需要採用這種機制，我們只需要繼承sLoader實現findclass即可，如果需要更多控制，自定義的classloader就需要重寫loadClass方法了，比如tomcat的載入過程，這個比較複雜，可以通過其他文件資料檢視相關介紹。
各個ClassLoader載入相同的類後，他們是不互等的，這個當涉及多個ClassLoader，並且有通過當前執行緒上線文獲取ClassLoader後轉換特別需要注意，可以通過執行緒的setContextClassLoader設定一個ClassLoader執行緒上下文，然後再通過entThread()ontextClassLoader()獲取當前執行緒儲存的Classloader。但是自定義的類檔案，放到Bootstrap ClassLoader載入目錄，是不會被Bootstrap ClassLoader載入的，因為作為啟動類載入器，它不會載入自己不熟悉的jar包的，並且類檔案必須打包成jar包放到載入器載入的根目錄，才可能被擴充套件類載入器所載入。
下面我自定義一個簡單的classloader：
public class TestClassLoader extends ClassLoader {
//定義檔案所在目錄
private static final String DEAFAULTDIR="E:MyProjectsworkspaceTestConsolebin";
public Class findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
byte[] b = null;
try {
b = loadClassData(GetClassName(name));
} catch (Exception e) {
tStackTrace();
}
return defineClass(name, b, 0, th);
}
@Override
protected synchronized Class loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException {
if(tsWith("java.")){try {
return Class(name, false);
} catch (ClassNotFoundException e) {
tStackTrace();
}
}
byte[] b = null;
try {
b = loadClassData(GetClassName(name));
} catch (Exception e) {
tStackTrace();
}
return defineClass(name, b, 0, th);
}
private byte[] loadClassData(String filepath) throws Exception {
int n =0;
BufferedInputStream br = new BufferedInputStream(
new FileInputStream(
new File(filepath)));
ByteArrayOutputStream bos= new ByteArrayOutputStream();
while((n=())!=-1){
e(n);
}
e();
return teArray();
}
public static String GetClassName(String name){
return DEAFAULTDIR+ace('.','/')+"s";
}
}
這個自定義的ClassLoader重寫了loadclass方法，但不用預設的雙親委託，比如包下面的都無法解析，這裡我簡單的判斷如果是java.開始的包則用父類去解析，能簡單的滿足雙親委託機制，但是其他相關非系統類載入也沒有用父類載入了。
測試程式碼如：
TestClassLoader liuloader = new TestClassLoader();
Myrunner runner = new Myrunner();
ontextClassLoader(liuloader);
t();
Myrunner是我自定義繼承自Thread的執行緒，通過設定執行緒上下文的classloader後，執行緒內部測試程式碼如：
ClassLoader cl1 = entThread()ontextClassLoader();
tln(cl1);
它將會輸出：
ClassLoader@347cdb，說明已經為當前執行緒上下文設定了自定義的Classloader了，如果這個執行緒內部通過這個classloader載入一個類，再轉換成當前的類，如程式碼：
Class c = Class("Loader2"); TestLoader2 tloader = (TestLoader2)nstance();
則為拋sCastException異常: Loader2 cannot be cast to Loader2。
因為cl1當前是 TestClassLoader載入的，而這個TestLoader2的.類還是預設由AppClassLoader載入，因此它們不能隱式轉換，Classloader載入相同的類，記憶體認為它們是沒有關係的物件。
如果把我自定義的TestClassLoader裡的LoadClass方法去掉，則採用了雙親委託機制，這樣我們除了指定的類以外，其他都會優先用父類來載入。這樣可以解決剛才的sCastException異常問題，為載入的物件建立一個抽象父類，自定義的Classloader負責載入子類，父類統一交給AppClassLoader或父載入器來載入，這樣執行緒內部可以使用類試：
Class c = Class("Loader2");
BaseTest tloader = (BaseTest)nstance();
BaseTest是TestLoader2的父類，因為BaseTest都是AppClassLoader或父載入器載入的，因此可以達到成功隱式轉換的目的。
對於Tomcat等幾個處理的Classloader都是自定義並重寫了loadclass方法，內部會更復雜處理。
