类加载器

一切都是由Bootstrap Loader开始：类加载器的阶层体系

 

Java程序在编译之后会产生许多的执行单位（.class），当我们执行主类时（public static void main(String arg[])方法的类），才由虚拟机一一载入所有需要的执行单位，变成一个逻辑上为一体的Java应用程序。下面将细部讨论这整个流程。

 

当我们在命令行输入java xxx.class时，java.exe根据我们之前所提过的逻辑找到JRE，接着找到在JRE之中的jvm.dll（真正的Java虚拟机），最后载入这个动态连结函数库，启动Java虚拟机。

虚拟机一启动，会先做一些初始化的动作，比方说抓取系统参数等。一旦初始化动作完成之后，就会产生第一个类加载器，即所谓的Bootstrap Loader,Bootstrap Loader是由C++编写的。这个Loader所做的初始化工作中，除了也做一些基本的初始化动作之外，最重要的就是载入定义在sun.msic命名空间底下的Launcher.java之中的ExtClassLoader(因此是inner class，所以编译之后会变成Launcher$ExtClassLoader.class)，并设定其parent为null，代表其父类加载器为Bootstrap Loader。然后Bootstrap Loader再要求载入定义在sun.misc命名空间下的Launcher.java之中的AppClassLoader(因此是inner class，所以编译之后会变成Launcher$AppClassLoader.class)，并设定其parent为之前产生的ExtClassLoader实例。这里需要注意的是：Launcher$ExtClassLoader.class与Launcher$AppClassLoader.class都是由Bootstrap Loader所载入，所以parent和由那个类加载器载入没有关系。可以用下图表示：

 

 

AppClassLoader在sun官方文件中常常又被称作系统加载器（System Loader）。最后一个步骤，是由AppClassLoader负责载入我们在命令行之中所输入的xxx.class（注意：实际上xxx.class很可能是由ExtClassLoader或Bootstrap Loader载入，参考下一篇博文的【委派模型】），然后开始一个Java应用程序的生命周期。整个流程如下图：

 

这个由Bootstrap Loader-->ExtClassLoader-->AppClassLoader，就是我们所谓的类加载器的阶层体系。

 

再次强调，类加载器由谁载入（这句话有点诡异，类加载器也要由类加载器载入，这是因为除了Bootstrap Loader之外，其余的类加载器都是由Java所编写），和它的parent是谁没有关系，parent的存在只是为了某些特殊目的，这个目的之后再作解析。三个主要的加载器的关系如下图：

 

在此要注意的是，AppClassLoader和ExtClassLoader都是URLClassLoader的子类。由于它们都是URLClassLoader的子类，所以它们也应该有URL作为搜索类的参考，由源代码我们可以得知：

AppClassLoader所参考的URL是从系统参数java.class.path取出的字符串所决定，而java.class.path则是由我们在执行java.exe时，利用-cp或-classpath或CLASSPATH环境变量所决定。在预设定情况下，AppClassLoader的搜索路径为"."(目前所在目录)，如果使用-classpath(与-cp等效)，就可以改变AppClassLoader的搜索路径，如果没有指定-classpath，就会搜索环境变量CLASSPATH。

ExtClassLoader搜索路径参考系统参数java.ext.dirs，会指向java.exe所选择的JRE所在位置下的\lib\ext子目录。

Bootstrap Loader的搜索路径由系统参数sun.boot.class.path指定。

注意：AppClassLoader和Bootstrap Loader只会搜索指定的路径，不会迂回搜索这些位置下的其他路径或者没有指定的JAR文件。而ExtClassLoader会搜索底下所有的JAR文件以及classes目录，作为其搜索路径。

 

AppClassLoader和ExtClassLoader在整个虚拟机中只存在一份，一旦建立了，其内部所参考的搜索路径将不再改变，也就是说，即使我们在程序里利用System.setProperty()来改变系统参数的内容，仍然无法更改搜索路径。因此，执行时期动态更改搜索路径的设定是不可能的事情。如果因为特殊需求，有些类的所在路径并非在一开始时就能决定，那么除了产生新的类加载器来辅助我们载入所需要的类之外，没有其它方法了。