簡介
“類加載體系”及ClassLoader雙親委派機制。java程序中的 .java文件編譯完會生成 .class文件，而 .class文件就是通過被稱爲類加載器的ClassLoader加載的，而ClassLoder在加載過程中會使用“雙親委派機制”來加載 .class文件，先上圖：
看着圖從上往下介紹：
BootStrapClassLoader：啓動類加載器，該ClassLoader是jvm在啓動時創建的，用於加載 $JAVA_HOME/jre/lib下面的類庫（或者通過參數-Xbootclasspath指定）。由於引導類加載器涉及到虛擬機本地實現細節，開發者無法直接獲取到啓動類加載器的引用，所以不能直接通過引用進行操作。
ExtClassLoader：擴展類加載器，該ClassLoader是在sun.misc.Launcher裏作爲一個內部類ExtClassLoader定義的（即 sun.misc.Launcher$ExtClassLoader），ExtClassLoader會加載 $JAVA_HOME/jre/lib/ext下的類庫（或者通過參數-Djava.ext.dirs指定）。
AppClassLoader：應用程序類加載器，該ClassLoader同樣是在sun.misc.Launcher裏作爲一個內部類AppClassLoader定義的（即 sun.misc.Launcher$AppClassLoader），AppClassLoader會加載java環境變量CLASSPATH所指定的路徑下的類庫，而CLASSPATH所指定的路徑可以通過System.getProperty("java.class.path")獲取；當然，該變量也可以覆蓋，可以使用參數-cp，例如：java -cp 路徑 （可以指定要執行的class目錄）。
CustomClassLoader：自定義類加載器，該ClassLoader是指我們自定義的ClassLoader，比如tomcat的StandardClassLoader屬於這一類；當然，大部分情況下使用AppClassLoader就足夠了。
下面貼下jdk關於類加載的源碼，上述四種類加載器中CustomClassLoader是用戶自定義的，BootStrapClassLoader是jvm創建的，就不展示了；這裏展示下AppClassLoader和ExtClassLoader的啓動過程，前面介紹過，AppClassLoader和ExtClassLoader都是在sun.misc.Launcher裏定義的，而我的sun.misc.Launcher沒有源碼，大家將就看看反編譯的代碼吧。如果想看sun.*包下的類源碼，大家可以下載openjdk來查看。
public Launcher(){ ExtClassLoader extclassloader; try{ extclassloader = ExtClassLoader.getExtClassLoader(); } catch(IOException ioexception) { throw new InternalError("Could not create extension class loader"); } try{ loader = AppClassLoader.getAppClassLoader(extclassloader); } catch(IOException ioexception1){ throw new InternalError("Could not create application class loader"); } Thread.currentThread().setContextClassLoader(loader); String s = System.getProperty("java.security.manager"); if(s != null){ SecurityManager securitymanager = null; if("".equals(s) || "default".equals(s)) securitymanager = new SecurityManager(); else try{ securitymanager = (SecurityManager)loader.loadClass(s).newInstance(); } catch(IllegalAccessException illegalaccessexception) { } catch(InstantiationException instantiationexception) { } catch(ClassNotFoundException classnotfoundexception) { } catch(ClassCastException classcastexception) { } if(securitymanager != null) System.setSecurityManager(securitymanager); else throw new InternalError((new StringBuilder()).append("Could not create SecurityManager: ").append(s).toString()); } }// 可以看到在Launcher構造函數的執行過程如下：// 通過ExtClassLoader.getExtClassLoader()創建了ExtClassLoader；// 通過AppClassLoader.getAppClassLoader(ExtClassLoader)創建了AppClassLoader，並將ExtClassLoader設爲AppClassLoader的parent ClassLoader；// 通過Thread.currentThread().setContextClassLoader(loader)把AppClassLoader設爲線程的上下文 ClassLoader；// 根據jvm參數-Djava.security.manager創建安全管理器（安全管理器的相關內容會在後續博客安全管理器及Java API中介紹），此時jvm會設置系統屬性"java.security.manager"爲空字符串""。// 再貼下ExtClassLoader源碼： public static ExtClassLoader getExtClassLoader() throws IOException{ File afile[] = getExtDirs(); return (ExtClassLoader)AccessController.doPrivileged(new PrivilegedExceptionAction(afile) { public Object run() throws IOException{ int i = dirs.length; for(int j = 0; j < i; j++) MetaIndex.registerDirectory(dirs[j]); return new ExtClassLoader(dirs); } final File val$dirs[]; { dirs = afile; super(); } }); PrivilegedActionException privilegedactionexception; privilegedactionexception; throw (IOException)privilegedactionexception.getException(); } private static File[] getExtDirs() { String s = System.getProperty("java.ext.dirs"); File afile[]; if(s != null) { StringTokenizer stringtokenizer = new StringTokenizer(s, File.pathSeparator); int i = stringtokenizer.countTokens(); afile = new File[i]; for(int j = 0; j < i; j++) afile[j] = new File(stringtokenizer.nextToken()); } else { afile = new File[0]; } return afile; }// 反編譯的源碼，大家將就看下；這裏大家關注下getExtDirs()這個方法，它會獲取屬性"java.ext.dirs"所對應的值，//然後通過系統分隔符分割，然後加載分割後的字符串對應的目錄作爲ClassLoader的類加載庫。// 下面看看AppClassLoader源碼：public static ClassLoader getAppClassLoader(ClassLoader classloader) throws IOException{ String s = System.getProperty("java.class.path"); File afile[] = s != null ? Launcher.getClassPath(s) : new File[0]; return (AppClassLoader)AccessController.doPrivileged(new PrivilegedAction(s, afile, classloader) { public Object run() { URL aurl[] = s != null ? Launcher.pathToURLs(path) : new URL[0]; return new AppClassLoader(aurl, extcl); } final String val$s; final File val$path[]; final ClassLoader val$extcl; { s = s1; path = afile; extcl = classloader; super(); } }); }// 首先獲取"java.class.path"對應的屬性，並轉換爲URL[]並設置爲ClassLoader的類加載庫，注意這裏的方法入參classloader就是ExtClassLoader，// 在創AppClassLoader會傳入ExtClassLoader作爲parent ClassLoader。// 上面就是ClassLoader的啓動和初始化過程，後面會把loader作爲應用程序的默認ClassLoader使用，看下面的測試用例:public static void main(String... args) {ClassLoader loader = Test.class.getClassLoader();System.err.println(loader);while (loader != null) {loader = loader.getParent();System.err.println(loader);}}// 可以看到ClassLoader的層次結構，輸出結果爲：// ClassLoader雙親委派機制源碼// 前面談到了ClassLoader的幾類加載器，而ClassLoader使用雙親委派機制來加載class文件的。// ClassLoader的雙親委派機制是這樣的（這裏先忽略掉自定義類加載器CustomClassLoader）：// 當AppClassLoader加載一個class時，它首先不會自己去嘗試加載這個類，而是把類加載請求委派給父類加載器ExtClassLoader去完成。// 當ExtClassLoader加載一個class時，它首先也不會自己去嘗試加載這個類，而是把類加載請求委派給BootStrapClassLoader去完成。// 如果BootStrapClassLoader加載失敗（例如在$JAVA_HOME/jre/lib裏未查找到該class），會使用ExtClassLoader來嘗試加載；// 若ExtClassLoader也加載失敗，則會使用AppClassLoader來加載，如果AppClassLoader也加載失敗，則會報出異常ClassNotFoundException。// 下面貼下ClassLoader的loadClass(String name, boolean resolve)源碼：protected synchronized Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException {// First, check if the class has already been loadedClass c = findLoadedClass(name);if (c == null) {try {if (parent != null) {c = parent.loadClass(name, false);} else {c = findBootstrapClassOrNull(name);}} catch (ClassNotFoundException e) {// ClassNotFoundException thrown if class not found// from the non-null parent class loader}if (c == null) {// If still not found, then invoke findClass in order// to find the class.c = findClass(name);}}if (resolve) {resolveClass(c);}return c;}// 代碼很明朗：首先找緩存（findLoadedClass），沒有的話就判斷有沒有parent，有的話就用parent來遞歸的loadClass，// 然而ExtClassLoader並沒有設置parent，則會通過findBootstrapClassOrNull來加載class，而findBootstrapClassOrNull則會通過JNI// 方法”private native Class findBootstrapClass(String name)“來使用BootStrapClassLoader來加載class。// 然後如果parent未找到class，則會調用findClass來加載class，findClass是一個protected的空方法，可以覆蓋它以便自定義class加載過程。// 另外，雖然ClassLoader加載類是使用loadClass方法，但是鼓勵用 ClassLoader 的子類重寫 findClass(String)，而不是重寫loadClass，// 這樣就不會覆蓋了類加載默認的雙親委派機制。// 雙親委派機制爲什麼安全// 前面談到雙親委派機制是爲了安全而設計的，但是爲什麼就安全了呢？舉個例子，ClassLoader加載的class文件來源很多，// 比如編譯器編譯生成的class、或者網絡下載的字節碼。而一些來源的class文件是不可靠的，比如我可以自定義一個java.lang.Integer// 類來覆蓋jdk中默認的Integer類，例如下面這樣：package java.lang;/** * hack */public class Integer {public Integer(int value) {System.exit(0);}}// 初始化這個Integer的構造器是會退出JVM，破壞應用程序的正常進行，如果使用雙親委派機制的話該Integer類永遠不會被調用，// 以爲委託BootStrapClassLoader加載後會加載JDK中的Integer類而不會加載自定義的這個，可以看下下面這測試個用例：public static void main(String... args) {Integer i = new Integer(1);System.err.println(i);}執行時JVM並未在new Integer(1)時退出，說明未使用自定義的Integer，於是就保證了安全性。