图解classloader加载class的流程及自定义ClassLoader

java应用环境中不一样的class分别由不一样的ClassLoader负责加载。
一个jvm中默认的classloader有Bootstrap ClassLoader、Extension ClassLoader、App ClassLoader，分别各司其职：

• Bootstrap ClassLoader     负责加载java基础类，主要是 %JRE_HOME/lib/ 目录下的rt.jar、resources.jar、charsets.jar和class等
  
• Extension ClassLoader     负责加载java扩展类，主要是 %JRE_HOME/lib/ext 目录下的jar和class
  
• App ClassLoader           负责加载当前java应用的classpath中的全部类。 
  

 

其中Bootstrap ClassLoader是JVM级别的，由C++撰写；Extension ClassLoader、App ClassLoader都是java类，都继承自URLClassLoader超类。
Bootstrap ClassLoader由JVM启动，而后初始化sun.misc.Launcher ，sun.misc.Launcher初始化Extension ClassLoader、App ClassLoader。

下图是ClassLoader的加载类流程图，以加载一个类的过程类示例说明整个ClassLoader的过程。

 

 

 
 Bootstrap ClassLoader、Extension ClassLoader、App ClassLoader三者的关系以下：

Bootstrap ClassLoader是Extension ClassLoader的parent，Extension ClassLoader是App ClassLoader的parent。

可是这并非继承关系，只是语义上的定义，基本上，每个ClassLoader实现，都有一个Parent ClassLoader。

能够经过ClassLoader的getParent方法获得当前ClassLoader的parent。Bootstrap ClassLoader比较特殊，由于它不是java class因此Extension ClassLoader的getParent方法返回的是NULL。

了解了ClassLoader的原理和流程之后，咱们能够试试自定义ClassLoader。

关于自定义ClassLoader：

因为一些特殊的需求，咱们可能须要定制ClassLoader的加载行为，这时候就须要自定义ClassLoader了.

自定义ClassLoader须要继承ClassLoader抽象类，重写findClass方法，这个方法定义了ClassLoader查找class的方式。

主要能够扩展的方法有：

findClass          定义查找Class的方式

defineClass       将类文件字节码加载为jvm中的class

findResource    定义查找资源的方式

若是嫌麻烦的话，咱们能够直接使用或继承已有的ClassLoader实现，好比

• DE style="FONT-FAMILY: 'Courier New', Courier, monospace; WHITE-SPACE: pre; FONT-SIZE: 1em">java.net.URLClassLoader DE>
• DE style="FONT-FAMILY: 'Courier New', Courier, monospace; WHITE-SPACE: pre; FONT-SIZE: 1em">java.security.SecureClassLoader DE>
• DE style="FONT-FAMILY: 'Courier New', Courier, monospace; WHITE-SPACE: pre; FONT-SIZE: 1em">java.rmi.server.RMIClassLoader DE>
• DE style="FONT-FAMILY: 'Courier New', Courier, monospace; WHITE-SPACE: pre; FONT-SIZE: 1em">sun.applet.AppletClassLoader DE>

 

Extension ClassLoader 和 App ClassLoader都是java.net.URLClassLoader的子类。

这个是URLClassLoader的构造方法：

public URLClassLoader(URL[] urls, ClassLoader parent)

public URLClassLoader(URL[] urls)

urls参数是须要加载的ClassPath url数组，能够指定parent ClassLoader，不指定的话默认以当前调用类的ClassLoader为parent。

代码示例：

Java代码 

1. ClassLoader classLoader = new URLClassLoader(urls);   
2. Thread.currentThread().setContextClassLoader(classLoader);   
3. Class clazz=classLoader.loadClass("com.company.MyClass");//使用loadClass方法加载class,这个class是在urls参数指定的classpath下边。   
4.   
5. Method taskMethod = clazz.getMethod("doTask", String.class, String.class);//而后咱们就能够用反射作些事情了   
6. taskMethod.invoke(clazz.newInstance(),"hello","world");  

 

因为classloader 加载类用的是全盘负责委托机制。所谓全盘负责，便是当一个classloader加载一个Class的时候，这个Class所依赖的和引用的全部 Class也由这个classloader负责载入，除非是显式的使用另一个classloader载入。

因此，当咱们自定义的classloader加载成功了com.company.MyClass之后，MyClass里全部依赖的class都由这个classLoader来加载完成。

自定义ClassLoader在某些应用场景仍是比较适用，特别是须要灵活地动态加载class的时候。