浅谈java classloader

本文由作者张远道授权网易云社区发布。

类加载器三杰

jvm有三类classloader，分别是bootstrap classloader,extended classloader以及system classloader。

bootstrap classloader是系统在启动jvm时默认加载的。当用户在命令行输入java Test时，系统会首先加载jvm。在windows系统下，jvm的路径通常位于%JAVA_HOME%/jdk/jre/client/jvm.dll和%JAVA_HOME%/jdk/jre/server/jvm.dll.

bootstrap classloader加载后，会载入extended classloader，并将extended classloader的父类设为bootstrap classloader。然后，bootstrap classloader接着载入system classloader，并将system classloader的父类设为extended classloader。至此，bootstrap--extended--system三级继承结构形成。

bootstrap classloader在jvm启动之后自动加载。bootstrap  classloader由c实现，不属于java类。

extended classloader由java实现，通常为sun.misc.Lancher$ExtClassLoader.

system classloader由java实现，通常为sun.misc.Lancher$AppClassLoader.

其中，

• bootstrap classloader负责加载sun.boot.class.path路径下的.class文件以及jar包。

• extended classloader负责加载java.ext.dirs路径下的.class文件以及jar包。

• system classloader负责加载java.class.path路径下的.class文件以及jar包。

sun.boot.class.path通常对应环境变量CLASSPATH的路径。

java.ext.dirs通常对应JAVA_HOME/jre/lib/ext目录。

java.class.path对应用户自身的类路径。

类加载到何处

据可靠情报，jvm由方法区，堆，栈，pc寄存器和本地方法栈构成。类加载器的任务就是将class二进制文件加载到方法区，供虚拟机模制出在堆中存放的对象。

双亲委托机制

classloader加载类的过程为：

1. 检查被加载类是否被加载。

2. 如果没有被加载则调用父classloader加载该类。

3. 如果1、2不成功，则仍由自身进行类加载。

这种机制又叫双亲委派机制。

双亲委派机制的好处是，避免多个类加载器加载同一个类的不同拷贝到内存（jvm的方法区）中。因为如果类A由ClassLoaderA加载，同时，又被ClassLoaderB加载，这样，内存中就会存在两份不同的A的定义，于是形成A既是ClassLoaderA罩的，又是ClassLoaderB罩着，造成灾难性后果。

用户自定义类的加载顺序通常为：

首先调用AppClassLoader加载类，AppClassLoader调用ExtClassLoader，ExtClassLoader调用BootClassLoader，BootClassLoader在sun.boot.class.path寻找改类，没找到，加载失败；ExtClassLoader也未加载类，失败，最后由AppClassLoader加载成功。从这个加载顺序可以看出来，三个类加载器的对类的可见性是不同的。

java中的类是由java的全名以及类的classloader来限定的。只有当二者完全一样才会认为是同一个类。否则是不同的类。因此，可以定义一个同名的类，包名也一样，只要保证该类被不同的类加载器加载即可。

当前类加载器和线程上下文类加载器

当前类加载器

当前类加载器是指当前方法所在的类使用的类加载器。在程序中使用Class.forName或者Class.getResource抑或Class.class时就是使用的该类加载器。

线程上下文类加载器

线程上下文类加载器可以不遵循双亲委派机制。线程的上下文类加载器有Thread.currentThread().setContextClassLoader()来为当前线程设置线程上下文类加载器。如果没有设置当前线程的上下文类加载器，则继承父类的上下文类加载器。

为什么还需要线程上下文类加载器？

考虑一种情况，当我们的程序必须由jvm的核心代码去加载第三方类的时候。比如jndi，jndi的核心是rt.jar包中实现的，由Bootstrap classloader负责加载，但是jndi必须加载第三方厂商的具体的jndi实现，这个时候调用Bootstrap加载只对其子类加载器可见的类，就会出现失败。这个时候就可以使用线程上下文类加载器。 

免费领取验证码、内容安全、短信发送、直播点播体验包及云服务器等套餐

更多网易技术、产品、运营经验分享请访问网易云社区。

相关文章：
【推荐】 Flink window机制