Java类的加载机制

什么是类的加载？

类的加载指的是将类的.class文件中的二进制数据读入内存中,将其放在运行时数据区域的方法去内,然后在堆中创建java.lang.Class对象,用来封装类在方法区的数据结构.只有java虚拟机才会创建class对象,并且是一一对应关系.这样才能通过反射找到相应的类信息.

我们上面提到过Class这个类，这个类我们并没有new过，这个类是由java虚拟机创建的。通过它可以找到类的信息，我们来看下源码:

/*
     * Private constructor. Only the Java Virtual Machine creates Class objects.
     * This constructor is not used and prevents the default constructor being
     * generated.
     */
    private Class(ClassLoader loader) {
        // Initialize final field for classLoader.  The initialization value of non-null
        // prevents future JIT optimizations from assuming this final field is null.
        classLoader = loader;
    }

从上面贴出的Class类的构造方法源码中，我们知道这个构造器是私有的，并且只有虚拟机才能创建这个类的对象。

类加载器

什么是类加载器？

类加载器负责对类的加载。

Java自带有3种类加载器

    1)根类加载器,使用c++编写(BootStrap),负责加载rt.jar
    2)扩展类加载器,java实现(ExtClassLoader)  JRE/lib/ext/*.jar
    3)应用加载器,java实现(AppClassLoader) classpath  

根类加载器，是用c++实现的，我们没有办法在java层面看到；而ExtClassLoader和AppClassLoader的代码,它是在sun.misc.Launcher类中，

static class ExtClassLoader extends URLClassLoader  
static class AppClassLoader extends URLClassLoader

双亲委派机制

关于类加载器，我们不得不说一下双亲委派机制。听着很高大上，其实很简单。比如A类的加载器是AppClassLoader(其实我们自己写的类的加载器都是AppClassLoader)，AppClassLoader不会自己去加载类，而会委ExtClassLoader进行加载，那么到了ExtClassLoader类加载器的时候，它也不会自己去加载，而是委托BootStrap类加载器进行加载，就这样一层一层往上委托，如果Bootstrap类加载器无法进行加载的话，再一层层往下走。

java.lang.ClassLoader的loadClass方法很清楚地告诉了我们这一点：

private final ClassLoader parent;
protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
        throws ClassNotFoundException
    {
        synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
            // First, check if the class has already been loaded
            Class<?> c = findLoadedClass(name);
            if (c == null) {
                long t0 = System.nanoTime();
                try {
                    if (parent != null) {
                        c = parent.loadClass(name, false);
                    } else {
                        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.
                    long t1 = System.nanoTime();
                    c = findClass(name);

                    // this is the defining class loader; record the stats
                    sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);
                    sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);
                    sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();
                }
            }
            if (resolve) {
                resolveClass(c);
            }
            return c;
        }
    }

从上面代码我们知道首先会检查class是否已经加载了，如果已经加载那就直接拿出，否则再进行加载。其中有一个parent属性，就是表示父加载器。这点正好说明了加载器之间的关系并不是继承关系。