1. 雙親委派模型
關於雙親委派模型，網上的資料有很多。我這裏只簡單的描述一下，就當是複習。
1.1 什麼是雙親委派模型？
首先，先要知道什麼是類加載器。簡單說，類加載器就是根據指定全限定名稱將class文件加載到JVM內存，轉爲Class對象。如果站在JVM的角度來看，只存在兩種類加載器:
啓動類加載器（
Bootstrap ClassLoader）：由C++語言實現（針對HotSpot）,負責將存放在<JAVA_HOME>\lib目錄或-Xbootclasspath參數指定的路徑中的類庫加載到內存中。其他類加載器：由
Java語言實現，繼承自抽象類ClassLoader。如：
- 擴展類加載器（
Extension ClassLoader）：負責加載<JAVA_HOME>\lib\ext目錄或java.ext.dirs系統變量指定的路徑中的所有類庫。- 應用程序類加載器（
Application ClassLoader）。負責加載用戶類路徑（classpath）上的指定類庫，我們可以直接使用這個類加載器。一般情況，如果我們沒有自定義類加載器默認就是用這個加載器。
雙親委派模型工作過程是：如果一個類加載器收到類加載的請求，它首先不會自己去嘗試加載這個類，而是把這個請求委派給父類加載器完成。每個類加載器都是如此，只有當父加載器在自己的搜索範圍內找不到指定的類時（即ClassNotFoundException），子加載器纔會嘗試自己去加載。雙親委派模型如下：
雙親委派模型過程
某個特定的類加載器在接到加載類的請求時，首先將加載任務委託給父類加載器，依次遞歸，如果父類加載器可以完成類加載任務，就成功返回；只有父類加載器無法完成此加載任務時，才自己去加載。
使用雙親委派模型的好處在於Java類隨着它的類加載器一起具備了一種帶有優先級的層次關係。例如類java.lang.Object，它存在在rt.jar中，無論哪一個類加載器要加載這個類，最終都是委派給處於模型最頂端的Bootstrap ClassLoader進行加載，因此Object類在程序的各種類加載器環境中都是同一個類。相反，如果沒有雙親委派模型而是由各個類加載器自行加載的話，如果用戶編寫了一個java.lang.Object的同名類並放在ClassPath中，那系統中將會出現多個不同的Object類，程序將混亂。因此，如果開發者嘗試編寫一個與rt.jar類庫中重名的Java類，可以正常編譯，但是永遠無法被加載運行。
雙親委派模型的系統實現
在java.lang.ClassLoader的loadClass()方法中，先檢查是否已經被加載過，若沒有加載則調用父類加載器的loadClass()方法，若父加載器爲空則默認使用啓動類加載器作爲父加載器。如果父加載失敗，則拋出ClassNotFoundException異常後，再調用自己的findClass()方法進行加載。
protected synchronized Class<?> loadClass(String name,boolean resolve)throws ClassNotFoundException{
//check the class has been loaded or not
Class c = findLoadedClass(name);
if(c == null){
try{
if(parent != null){
c = parent.loadClass(name,false);
}else{
c = findBootstrapClassOrNull(name);
}
}catch(ClassNotFoundException e){
//if throws the exception ,the father can not complete the load
}
if(c == null){
c = findClass(name);
}
}
if(resolve){
resolveClass(c);
}
return c;
}
從上面代碼可以明顯看出，loadClass(String, boolean)函數即實現了雙親委派模型！整個大致過程如下：
- 首先，檢查一下指定名稱的類是否已經加載過，如果加載過了，就不需要再加載，直接返回。
- 如果此類沒有加載過，那麼，再判斷一下是否有父加載器；如果有父加載器，則由父加載器加載（即調用
parent.loadClass(name, false);）.或者是調用bootstrap類加載器來加載。- 如果父加載器及
bootstrap類加載器都沒有找到指定的類，那麼調用當前類加載器的findClass方法來完成類加載。
話句話說，如果自定義類加載器，就必須重寫findClass方法！
findclass方法
findClass的默認實現如下：
protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
throw new ClassNotFoundException(name);
}
可以看出，抽象類ClassLoader的findClass函數默認是拋出異常的。而前面我們知道，loadClass在父加載器無法加載類的時候，就會調用我們自定義的類加載器中的findeClass函數，因此我們必須要在loadClass這個函數裏面實現將一個指定類名稱轉換爲Class對象.
如果是是讀取一個指定的名稱的類爲字節數組的話，這很好辦。但是如何將字節數組轉爲Class對象呢？很簡單，Java提供了defineClass方法，通過這個方法，就可以把一個字節數組轉爲Class對象啦~
defineClass方法
defineClass主要的功能是：
將一個字節數組轉爲
Class對象，這個字節數組是class文件讀取後最終的字節數組。如，假設class文件是加密過的，則需要解密後作爲形參傳入defineClass函數。
defineClass默認實現如下：
protected final Class<?> defineClass(String name, byte[] b, int off, int len)
throws ClassFormatError {
return defineClass(name, b, off, len, null);
}
我們看一下整個函數的調用過程：
最後
整理的一點思考和麪試題：
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Java虛擬機的第一個類加載器是Bootstrap，這個加載器很特殊，它不是Java類，因此它不需要被別人加載，它嵌套在Java虛擬機內核裏面，也就是JVM啓動的時候Bootstrap就已經啓動，它是用C++寫的二進制代碼（不是字節碼），它可以去加載別的類。
這也是我們在測試時爲什麼發現
System.class.getClassLoader()結果爲null的原因，這並不表示System這個類沒有類加載器，而是它的加載器比較特殊，是BootstrapClassLoader，由於它不是Java類，因此獲得它的引用肯定返回null。 -
委託機制具體含義
當Java虛擬機要加載一個類時，到底派出哪個類加載器去加載呢？- 首先當前線程的類加載器去加載線程中的第一個類（假設爲類A）。
注：當前線程的類加載器可以通過Thread類的getContextClassLoader()獲得，也可以通過setContextClassLoader()自己設置類加載器。 - 如果類A中引用了類B，Java虛擬機將使用加載類A的類加載器去加載類B。
- 還可以直接調用
ClassLoader.loadClass()方法來指定某個類加載器去加載某個類。
- 首先當前線程的類加載器去加載線程中的第一個類（假設爲類A）。
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委託機制的意義 — 防止內存中出現多份同樣的字節碼
比如兩個類A和類B都要加載System類：- 如果不用委託而是自己加載自己的，那麼類A就會加載一份System字節碼，然後類B又會加載一份System字節碼，這樣內存中就出現了兩份System字節碼。
- 如果使用委託機制，會遞歸的向父類查找，也就是首選用Bootstrap嘗試加載，如果找不到再向下。這裏的System就能在Bootstrap中找到然後加載，如果此時類B也要加載System，也從Bootstrap開始，此時Bootstrap發現已經加載過了System那麼直接返回內存中的System即可而不需要重新加載，這樣內存中就只有一份System的字節碼了。
問：能不能自己寫個類叫java.lang.System？
答案：通常不可以，但可以採取另類方法達到這個需求。
解釋：爲了不讓我們寫System類，類加載採用委託機制，這樣可以保證爸爸們優先，爸爸們能找到的類，兒子就沒有機會加 載。而System類是Bootstrap加載器加載的，就算自己重寫，也總是使用Java系統提供的System，自己寫的System類根本沒有機會得到加載。
但是，我們可以自己定義一個類加載器來達到這個目的，爲了避免雙親委託機制，這個類加載器也必須是特殊的。由於系統自帶的三個類加載器都加載特定目錄下的類，如果我們自己的類加載器放在一個特殊的目錄，那麼系統的加載器就無法加載，也就是最終還是由我們自己的加載器加載。