一：ClassLoader
根据一个指定的类的名称，找到或者生成其对应的字节代码，然后从这些字节代码中定义出一个Java类，即java.lang.Class类的一个实例。
二：ClassLoader的Api
1：loadclass：判断是否已加载，使用双亲委派模型，请求父加载器，都为空，使用findclass。 抛出的是java.lang.ClassNotFoundException异常。
2：findclass：根据名称或位置加载.class字节码，然后使用defineClass。（注：加载类的时候需要全限定类名）
3：findLoadedClass：查找指定名称的已经被加载过的类，返回的结果是java.lang.Class类的实例。
4：defineclass： 把字节数组中的内容转换成Java类，返回的结果是java.lang.Class类的实例（解析定义.class字节流，返回class对象）。抛出的是java.lang.NoClassDefFoundError异常。
使用场景：对class文件的加解密操作会需要使用defineClass()来将解密后的字节数组处理成class对象。
5：resolveClass：链接指定的 Java 类。
三：双亲委派源码
ClassLoader#loadClass 和 ClassLoader#defineClass
/**
* 使用指定的二进制名称加载类。这个方法的默认实现是按照以下顺序搜索类:
* 调用findLoadedClass(String name)检查类是否已经加载。
* 在父类加载器上调用loadClass()方法。如果父类null，则使用虚拟机内置的类加载器(启动类加载器BootStrapClassLoader)。
* 调用findClass(String)方法查找该类。
* 如果使用上述步骤找到了类，且解析标志为true，则该方法将在结果类对象上调用resolveClass(class)方法。
* 鼓励ClassLoader的子类重写findClass(String)，而不是loadClass(String name, boolean resolve)这个方法。
* 除非重写，否则此方法在整个类加载过程中同步getClassLoadingLock()方法的结果。
*
* @param name binary name 二进制文件名字，其实就是类的全限定类名。
* @param resolve true 解析类
* @return 返回的是Class对象
* @throws ClassNotFoundException 如果类不存在，则抛出类未发现异常
*/
protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException {
synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
// 检查要加载的类是不是已经被加载了
Class<?> c = findLoadedClass(name);
// 没有被加载过
if (c == null) {
long t0 = System.nanoTime();
try {
if (parent != null) {
// 如果父加载器不是BootStrapClassLoader，递归调用loadClass(name, false)
c = parent.loadClass(name, false);
} else {
// BootStrapClassLoader加载器进行加载
c = findBootstrapClassOrNull(name);
}
} catch (ClassNotFoundException e) {
// 类未发现时，报异常
}
if (c == null) {
// 如果父类加载器未找到，再调用本身（这个本身包括ext和app）的findClass(name)来查找类
long t1 = System.nanoTime();
c = findClass(name);
// 定义类加载器，记录数据
sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);
sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);
sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();
}
}
if (resolve) {
resolveClass(c);
}
return c;
}
}
// 将一个byte数组转换为Class类的实例，会先去读取class文件，然后转成Class类实例
protected final Class<?> defineClass(String name, byte[] b, int off, int len, ProtectionDomain protectionDomain) throws ClassFormatError {
protectionDomain = preDefineClass(name, protectionDomain);
String source = defineClassSourceLocation(protectionDomain);
Class<?> c = defineClass1(name, b, off, len, protectionDomain, source);
postDefineClass(c, protectionDomain);
return c;
}
示例：
过程：假设我现在从类路径下加载一个类A，
1：那么AppClassLoader会先查找是否加载过A，若有，直接返回；
2：若没有，去ExtClassLoader检查是否加载过A，若有，直接返回；
3：若没有，去BootstrapClassLoader检查是否加载过A，若有，直接返回；
4：若没有，那就BootstrapClassLoader加载，若在E:\Java\jdk1.6\jre\lib*.jar下找到了指定名称的类，则加载，结束；
5：若没找到，BootstrapClassLoader加载失败；
6：ExtClassLoader开始加载，若在E:\Java\jdk1.6\jre\lib\ext*.jar下找到了指定名称的类，则加载，结束；
7：若没找到，ExtClassLoader加载失败；
8：AppClassLoader加载，若在类路径下找到了指定名称的类，则加载，结束；
9：若没有找到，抛出异常ClassNotFoundException
注意：
1：类的加载过程只有向上的双亲委托，没有向下的查询和加载，假设是ExtClassLoader在\Java\jdk1.8\jre\lib\ext*.jar下加载一个类，那么整个查询与加载的过程与AppClassLoader无关。
2：假设A加载成功了，那么该类就会缓存在当前的类加载器实例对象C中，key是（A，C）（其中A是类的全类名，C是加载A的类加载器对象实例），value是对应的java.lang.Class对象。
3：上述的加载示例中1、2、3都是从相应的类加载器实例对象的缓存中进行查找，进行缓存的目的是为了同一个类不被加载两次。
类加载过程中：检查时（调用findLoadedClass(name)）：从下向上检查是否加载过指定名称的类；加载时（loadClass(name, false)）：从上向下加载该类。（在其中任何一个步骤成功之后，都会中止类加载过程）
四：双亲委派机制的好处
假设自己编写了一个java.lang.Object类，编译后置于类路径下，此时在系统中就有两个Object类，一个是rt.jar的，一个是类路径下的，在类加载的过程中，当要按照全类名去加载Object类时，根据双亲委托，BootstrapClassLoader会加载rt.jar下的Object类，这时方法结束，即类路径下的Object类就没有加载了。这样保证了系统中类不混乱。
五：自定义类加载器
extends ClassLoader，然后重写父类的findClass方法。
注：我们自定义的类加载器没有指定父加载器，在JVM规范中不指定父类加载器的情况下，默认采用系统类加载器即AppClassLoader作为其父加载器，所以在使用该自定义类加载器时，需要加载的类不能在类路径中，否则的话根据双亲委派模型的原则，待加载的类会由系统类加载器加载，而不是自定义加载器加载。如果一定想要把自定义加载器需要加载的类放在类路径中, 就要把自定义类加载器的父加载器设置为null。
问：父类有那么多方法，为什么偏偏只重写findClass方法？
因为Jdk已经在loadClass()中帮我们实现了ClassLoader搜索类的算法，当在loadClass方法中搜索不到类时，loadClass方法就会调用findClass方法来搜索类，所以我们只需重写该方法即可。如没有特殊的要求，一般不建议重写loadClass搜索类的算法。
问：什么时候该使用自定义类加载器呢？
Java中默认的三种类加载器都是有默认加载路径的。
当需要的加载路径不是默认的三种类加载器的加载路径时，可以构造自定义加载器，指定加载路径，.class可以是来自于磁盘、内存、网络或者其它。
网友评论