ClassLoader加載機制（源碼淺析）

類加載機制

加載是指查找字節流，並且據此創建類的過程。加載需要藉助類加載器，在 Java 虛擬機中，類加載器使用了雙親委派模型，即接收到加載請求時，會先將請求轉發給父類加載器。

ClassLoader雙親委派機制

類加載器加載類步驟：

1. 首先會自底向上檢測是否加載過此Class（即在緩存區中是否有此Class），如果有直接返回Class對象；
2. 判斷父加載器是否存在，如果存在父加載器，則請求父類加載器來載入此Class，如果成功則返回Class對象；如果不成功則使用子類加載器來載入此Class，如果成功則返回Class對象，如果不成功則拋出ClassNotFoundException()異常；
3. 如果不存在父類加載器（要麼父類加載器是根加載器；要麼本身就是根加載器），請求根類加載器是來載入此Class，如果成功則返回Class對象，如果不成功則拋出ClassNotFoundException()異常；

源碼淺析（關鍵方法）

loadClass(String name, boolean resolve)
name是類的名字，resolve是解析

404行會進入一個同步鎖，因爲有可能涉及到多個線程調用一個ClassLoader加載同一個類，保證線程安全，避免衝突；

406行Class<?> c = findLoadedClass(name);會尋找曾經是否加載過目標Class，如果有會直接跳過407的if和432的if，直接return c;，即返回目標Class對象；

如果沒有加載過目標Class，會直接進入407行的 if，408行會進入計時（可以忽略）；則會判斷parent是否爲空，如果parent不爲null，那麼當前ClassLoader的父加載器，再次進入loadClass方法即401行；

如果當父加載器是BootStrapClassLoader時或者自己本身就是BootStrapClassLoader，由於BootStrapClassLoader是C++編寫的，parent則會返回null；

進入412行的else， c = findBootstrapClassOrNull(name);去查找BootStrapClassLoader有沒有載入過目標Class；若載入過，返回Class對象；否則會進入BootStrapClassLoader目錄下掃描是有目標Class，如果有返回，沒有就會返回；

進入420行的if， c = findClass(name);會在當前ClassLoader目錄中去查找是否有目標Class；如果有就裝載目標Class並返回，如果沒有就會輪到子類ClassLoader來查找，最終會到自定義ClassLoader去查找是否有目標Class，如果有返回，沒有就會拋出ClassNotFoundException()異常；

ClassLoader之間的關係

package ClassLoader;

public class ClassLoaderDemo {

    public static void main(String[] args) {
        Class c = ClassLoaderDemo.class;

        //由於是使用系統類加載器（非自定義加載器）來加載ClassLoaderDemo類，應該輸出AppClassLoader
        System.out.println(c.getClassLoader());
        //AppClassLoader的父加載器應該是ExtClassLoader
        System.out.println(c.getClassLoader().getParent());
        //ExtClassLoader的父加載器應該是BootStrapClassLoader（BootStrapClassLoader應該輸出null）
        System.out.println(c.getClassLoader().getParent().getParent());

    }
}

自定義ClassLoader——>AppClassLoader——>ExtClassLoader——>BootStrapClassLoader（null）

Tips：爲什麼BootStrapClassLoader是null？

在上面的413行代碼中提到c = findBootstrapClassOrNull(name);


native會去調用本地庫或者外置都非Java代碼（在openjdk中可以查看）

爲什麼要使用雙親委派機制加載類？

避免多份同樣字節碼重複加載，內存是有限的，沒有必要保存相同的Class對象。

例如：System.out.println();

類A打印時會加載一次System類；類B打印時又會加載一次System類，那麼內存中就會存在兩份相同的System字節碼，造成沒必要的內存消耗；

如果使用雙親委派機制加載類，加載過後就不會再重複加載相同的Class；