努力成为面试高手08：类加载器

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类加载器

类加载器介绍

类加载器的作用就是将类的字节码（.class文件）加载到 JVM 中，变成可执行的 Class 对象。每个类都会记住加载它的类加载器，但是数组类不由类加载器加载，而是由 JVM 自动生成，其类加载器和数组元素类型的类加载器一致。类加载器除了加载类，也能加载图片、配置文件等资源，但最核心的功能还是加载类。

类加载器加载规则

JVM不会在启动时就加载所有类，而是采用“按需动态加载”的策略，即什么时候用到这个类，什么时候才加载它。一个类一旦被某个类加载器加载过，就会被缓存起来放在 ClassLoader 中，之后不会再重复加载。对同一个类加载器来说，同一个类只会被加载一次。

类加载器总结

BootstrapClassLoader (启动类加载器)

身份：终极大佬，C++写的，在Java里没有名字，所以显示为null
职责：只负责运送最核心的JDK内部类库（比如rt.jar里的java.lang.*, java.util.*等）

ExtensionClassLoader (扩展类加载器)
AppClassLoader (应用程序类加载器)

JVM内置了三个有“父子关系”的类加载器，像公司层级一样各司其职：大老板（Bootstrap） 负责核心部门，二老板（Extension） 负责扩展业务，项目经理（Application） 负责我们自己的项目。除了这三个，我们还可以自己雇“临时工”（自定义类加载器）来干特殊的话。

自定义类加载器

在 Java 中，除了最底层的 BootstrapClassLoader，其他类加载器都是 Java 实现的，并且都继承自 ClassLoader 类。如果我们要自己实现一个类加载器，就必须继承 ClassLoader，并重点了解它的两个核心方法：loadClass() 和 findClass() 。

loadClass() 方法实现了“双亲委派”机制（先让父加载器尝试加载），而 findClass() 是给子类重写用的，默认是空方法。官方建议重写 findClass() 而不是 loadClass() ，这样可以保持双亲委派机制，只有想打破双亲委派机制时，才去重写 loadClass() 。

双亲委派模型

双亲委派模型介绍

双亲委派模型是 Java 类加载的一种工作模式：每个类加载器都有一个“父加载器”，加载类时先让父加载器尝试加载，父加载器找不到时自己才加载。这种机制保证了核心类库不会被自定义类覆盖，确保了 Java 程序的稳定和安全。

类加载器之间的父子关系是通过组合（ClassLoader parent 成员变量）实现的，而不是继承。这体现了“组合优于继承，多用组合少用继承”的设计原则。

双亲委派不是强制约束，可以按需打破（比如实现热部署或加载不同版本的类）。

双亲委派模型执行流程

在类加载的时候，系统会首先判断当前类是否被加载过。已经被加载的类会直接返回，否则才会尝试加载（每个父类加载器都会走一遍这个流程）。
类加载器在进行类加载的时候，它首先不会自己去尝试加载这个类，而是把这个请求委派给父类加载器去完成（调用父加载器 loadClass() 方法来加载类）。这样的话，所有的请求最终都会传送到顶层的启动类加载器 BootstrapClassLoader 中。
只有当父加载器反馈自己无法完成这个加载请求（它的搜索范围中没有找到所需的类）时，子加载器才会尝试自己去加载（调用自己的 findClass() 方法来加载类）。
如果子类加载器也无法加载这个类，那么它会抛出一个 ClassNotFoundException 异常。