ClassLoader笔记

Java ClassLoader简介

java 开发中编写的都是.java的对象文件，当我们需要运行当前的项目的时候，当前项目会被编译，编译后需要用到的.java文件就会被被编译成.class文件。但是Java程序 .class文件并不是本地可执行的，当运行Java程序时，首先运行JVM（Java虚拟机），然后再把Java class加载到JVM里头运行，负责加载Java class的这部分就叫做ClassLoader。

JVM本身包含了一个ClassLoader称为Bootstrap ClassLoader，和JVM一样，Bootstra pClassLoader是用C++语言实现的。另外JVM还会提供了ExtClassLoader和AppClassLoader，它们都是用Java语言编写的，由BootstrapClassLoader加载。

JDK提供的三个ClassLoader，根据层级从高到低为：

• BootstrapClassLoader ，主要加载JVM自身工作需要的类。
• ExtClassLoaderr，主要加载%JAVA_HOME%\lib\ext目录下的库类。
• AppClassLoader，主要加载Classpath指定的库类，一般情况下这是程序中的默认类加载器，也是ClassLoader.getSystemClassLoader() 的返回值。（这里的Classpath默认指的是环境变量中配置的Classpath，但是可以在执行Java命令的时候使用-cp 参数来修改当前程序使用的Classpath）

ClassLoader的继承关系

Android ClassLoader简介

android应用程序，本质上使用的是java开发，使用标准的java编译器编译出Class文件，和普通的java开发不同的地方是把class文件再重新打包成dex类型的文件。Android虚拟机运行的dex字节码,一种对class文件优化的产物,传统Class文件是一个Java源码文件会生成一个.class文件，而Android是把所有Class文件进行合并，优化，然后生成一个最终的class.dex。
加载这样特殊的.dex文件就需要特殊的类装载器，所以android中提供了DexClassLoader类。

Android系统中类加载器有：

• BootClassLoader，Android系统启动时会使用BootClassLoader来预加载常用类，它是由java实现的。
• PathClassLoader，Android系统使用PathClassLoader来加载系统类和应用程序的类
• DexClassLoader，可以加载dex文件以及包含dex的apk文件或jar文件

Android ClassLoad继承关系

PathClassLoader和DexClassLoader继承自BaseDexClassLoader，并且它们具体方法实现都在BaseDexClassLoader中。
Android系统使用PathClassLoader来加载系统类和应用程序的类，如果是加载非系统应用程序类，则会加载data/app/目录下的dex文件以及包含dex的apk文件或jar文件。PathClassLoader不建议开发直接使用。
libcore/dalvik/src/main/java/dalvik/system/PathClassLoader.java

public class PathClassLoader extends BaseDexClassLoader {
//*   dexPath：dex文件以及包含dex的apk文件或jar文件的路径集合，多个路径用文件分隔符分隔，默认文件分隔符为‘：’。
//*   librarySearchPath：包含 C/C++ 库的路径集合，多个路径用文件分隔符分隔分割，可以为null。
//*   parent：ClassLoader的parent。
    public PathClassLoader(String dexPath, ClassLoader parent) {
        super(dexPath, null, null, parent);
    }
    public PathClassLoader(String dexPath, String librarySearchPath, ClassLoader parent) {
        super(dexPath, null, librarySearchPath, parent);
    }
}

DexClassLoader可以加载dex文件以及包含dex的apk文件或jar文件，也支持从SD卡进行加载，这也就意味着DexClassLoader可以在应用未安装的情况下加载dex相关文件。因此，它是热修复和插件化技术的基础。来查看它的代码，如下所示。
libcore/dalvik/src/main/java/dalvik/system/DexClassLoader.java

public class DexClassLoader extends BaseDexClassLoader {
//多一个optimizedDirectory参数
    public DexClassLoader(String dexPath, String optimizedDirectory,
            String librarySearchPath, ClassLoader parent) {
        super(dexPath, new File(optimizedDirectory), librarySearchPath, parent);
        }
}

DexClassLoader构造方法的参数要比PathClassLoader多一个optimizedDirectory参数，参数optimizedDirectory代表什么呢？我们知道应用程序第一次被加载的时候，为了提高以后的启动速度和执行效率，Android系统会对dex相关文件做一定程度的优化，并生成一个ODEX文件，此后再运行这个应用程序的时候，只要加载优化过的ODEX文件就行了，省去了每次都要优化的时间，而参数optimizedDirectory就是代表存储ODEX文件的路径，这个路径必须是一个内部存储路径。
PathClassLoader没有参数optimizedDirectory，这是因为PathClassLoader已经默认了参数optimizedDirectory的路径为：/data/dalvik-cache。

ClassLoader双亲委托机制

JVM以及Dalvik均是通过ClassLoader来加载类的，加载类的实现方式我们称为 双亲委托模型。

如果一个类加载器收到了类加载的请求，他首先不会自己去尝试加载这个类，而是把这个请求委托给自己的父加载器，每一层的类加载器都是如此，因此所有的类加载请求最终都应该传送到顶层的Bootstrap ClassLoader中，只有当父加载器反馈自己无法完成加载请求时，子加载器才会尝试自己加载。

java中ClassLoader加载顺序

双亲委托模型的重要用途是为了解决类载入过程中的安全性问题。

假设有一个开发者自己编写了一个名为java.lang.Object的类，想借此欺骗JVM。现在他要使用自定义ClassLoader来加载自己编写的java.lang.Object类。然而幸运的是，双亲委托模型不会让他成功。因为JVM会优先在BootstrapClassLoader的路径下找到java.lang.Object类，并载入它。

双亲委托的代码实现java.lang.ClassLoader#loadClass，系统自带的其他的子类都继承了此方法且没有进行复写。

protected Class<?> loadClass(String className, boolean resolve) throws ClassNotFoundException {
//判断该类有没有加载各国
        Class<?> clazz = findLoadedClass(className);
        if (clazz == null) {
            ClassNotFoundException suppressed = null;
//先尝试由父ClassLoader去加载
            try {
                clazz = parent.loadClass(className, false);
            } catch (ClassNotFoundException e) {
                suppressed = e;
            }
//如果父ClassLoader没找到该类，调用自己的findClass方法。
            if (clazz == null) {
                try {
                    clazz = findClass(className);
                } catch (ClassNotFoundException e) {
                    e.addSuppressed(suppressed);
                    throw e;
                }
            }
        }
        return clazz;
    }

参考：
http://blog.csdn.net/markzy/article/details/53192993
https://www.cnblogs.com/linux007/p/5782677.html
http://blog.csdn.net/Mr_LiaBill/article/details/50497055
http://blog.csdn.net/itachi85/article/details/78088701