详解Java中的类加载器以及机制

我们都知道Java的平台无关性是其一大特点，所谓平台无关性是指Java的源码会被编译成Class字节码文件，其字节码文件可以被不同平台上的JVM所解析然后执行，从而实现跨平台性。那么这一过程是具体是如何实现的呢？

类加载器

类加载器（ClassLoader），顾名思义就是专门用来加载类的，其作用就是将编译好的Class文件加载到JVM中。在Java中默认提供类三种类加载器：

• Bootstrap ClassLoader   这个加载器主要负责加载Java中核心包，例如java.lang.*
• ExtClassLoader  这个加载器主要负责加载Java中的扩展包，例如javax
• AppClassLoader  这个加载器主要负责加载应用程序主程序类

同时，也可以自定义ClassLoader。通过类加载器，可以将我们的Class字节码文件转化为相应的二进制字节流到JVM中。那么此时就会出现一个问题，一个Class字节码文件该由哪个类加载器来执行呢？

 

双亲委派机制

双亲委派机制就是为了解决多个加载器重复解析同一个字节码文件，其机制如下图：

当有一个出现Class字节码文件时，首先交由自定义加载器看是否加载，如果加载了则不继续提交给父加载器，如果不加载则提交给父加载器AppClassLoader。同样如果AppClassLoader不加载则继续提交给其父加载器ExtClassLoader，如果ExtClassLoader还是不加载则最终提交给Bootstrap ClassLoader。此过程自底向上。

然后Bootstrap ClassLoader开始从尝试加载此字节码文件，如果它表示无法加载，则向下转交给子加载器。以此类推，如果最终自定义类加载器也无法加载此字节码文件则抛出异常。此过程自顶向下。

此流程即为双亲委派机制，通过这个机制可以有效的避免对字节码文件的重复加载。

 

类加载机制

类加载过程主要分为以下三个过程：

 

之前，通过类加载器实现了第一步，加载过程。

接着，用户想要拿到JVM中的Class对象，有两种方法，一种为forName()方法，一种为loadClass()方法，其过程完全不同。

forName()的实现过程：

Class test = Class.forName("Test");

 直接通过Class的静态方法可以获取想要的对象，此过程会自动实现链接和初始化阶段。

loadClass()的实现过程：

ClassLoader cl = Test.class.getClassLoader();
Class test = cl.loadClass("Test");

首先获取处理该字节码的类加载器，然后通过类加载器生成用户想要的对象，和forName()方法不同的是此方法只完成了加载阶段，并没有实现链接和初始化阶段。那么这种方法有什么应用场景呢？在Spring中，可以loadClass()方法实现一种加载方式—懒加载。只将类加载到JVM中，只有当该类真正用到的时候才会被检查和初始化，这样可以大大的提高运行的效率。