类加载器，ClassLoader

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2022-05-12 13:04 217阅读 0赞

### **命名空间：** ###

•不同的类加载器具有不同的命名空间

•同一命名空间内，类的名称具有惟一性

•同一命名空间内，类之间可以直接交互

•不同命名空间之间，除非显示的提供交互的机制，是不能交互的

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### **类加载器：** ###

•启动类加载器(Bootstrap classloader)

•扩展类加载器(Extended classloader)

•系统类加载器(Application classloader)

•Bootstrap加载Extended和Application，Extended的父类为Bootstrap，由于Bootstrap是由C++语言编写，所以Extended的父类为null，Bootstrap在加载Application的时候，将其父类设置为Extended。

类加载器的委派模型：

•类加载器总是委托其父类去加载所需要的文件

•如果一个文件A引用另一个文件B，在没有自定义加载B的加载器的情况下，B类只能由A类的加载器或者其父类加载

### **类加载器各自搜索的目录** ###

•每个类加载器所加载文件的目录:

Ø可以通过方法：System.getProperty(String str);方法获得

ØBootstrap: sun.boot.class.path

ØExtended: java.ext.dirs

ØApplication:java.class.path

**1.Bootstrap Loader**（启动类加载器）：加载System.getProperty("sun.boot.class.path")所指定的路径或jar。通过System.out.println(System.getProperty("sun.boot.class.path"));打印，发现主要是“D:\\Program Files\\Java**\\jdk1.6.0\_10****\\jre\\lib**”中的jar包。启动类加载器主要加载的是JVM自身需要的类，这个类加载使用C++语言实现的，是虚拟机自身的一部分，它负责将 `<JAVA_HOME>/lib`路径下的核心类库或`-Xbootclasspath`参数指定的路径下的jar包加载到内存中，注意必由于虚拟机是按照文件名识别加载jar包的，如rt.jar，如果文件名不被虚拟机识别，即使把jar包丢到lib目录下也是没有作用的(出于安全考虑，Bootstrap启动类加载器只加载包名为java、javax、sun等开头的类)。

**2.Extended Loader**（标准扩展类加载器ExtClassLoader）：加载System.getProperty("java.ext.dirs")所指定的路径或jar。在使用Java运行程序时，也可以指定其搜索路径，例如：java -Djava.ext.dirs=d:\\projects\\testproj\\classes HelloWorld。扩展类加载器是指Sun公司(已被Oracle收购)实现的`sun.misc.Launcher$ExtClassLoader`类，由Java语言实现的，是Launcher的静态内部类，它负责加载`<JAVA_HOME>/lib/ext`目录下或者由系统变量-Djava.ext.dir指定位路径中的类库，开发者可以直接使用标准扩展类加载器。

通过打印System.out.println(System.getProperty("java.ext.dirs"));，可以发现主要加载目录为：

“D:\\Program Files\\Java\\**jdk1.6.0\_10\\****jre\\lib\\ext**;C:\\WINDOWS\\**Sun\\Java\\lib\\ext**”

**3、AppClass Loader**（系统类加载器AppClassLoader）：加载System.getProperty("java.class.path")所指定的路径或jar。在使用Java运行程序时，也可以加上-cp来覆盖原有的Classpath设置，例如： java -cp ./lavasoft/classes HelloWorld。也称应用程序加载器是指 Sun公司实现的`sun.misc.Launcher$AppClassLoader`。它负责加载系统类路径`java -classpath`或`-D java.class.path` 指定路径下的类库，也就是我们经常用到的classpath路径，开发者可以直接使用系统类加载器，一般情况下该类加载是程序中默认的类加载器，通过`ClassLoader#getSystemClassLoader()`方法可以获取到该类加载器。  
　 在Java的日常应用程序开发中，类的加载几乎是由上述3种类加载器相互配合执行的，在必要时，我们还可以自定义类加载器，需要注意的是，Java虚拟机对class文件采用的是按需加载的方式，也就是说当需要使用该类时才会将它的class文件加载到内存生成class对象，而且加载某个类的class文件时，Java虚拟机采用的是双亲委派模式即把请求交由父类处理，它一种任务委派模式，下面我们进一步了解它。

对于eclipse，就是“.classpath”中的jar包。

ExtClassLoader和AppClassLoader在JVM启动后，会在JVM中保存一份，并且在程序运行中无法改变其搜索路径。如果想在运行时从其他搜索路径加载类，就要产生新的类加载器。

### **加载类的方法** ###

1. 使用Class静态方法 Class.forName  
  
Class cls = Class.forName("com.rain.B");  
B b = (B)cls.newInstance();  
  
2. 使用ClassLoader  
/\* Step 1. Get ClassLoader \*/  
ClassLoader cl; // 如何获得ClassLoader参考本文最后  
  
/\* Step 2. Load the class \*/  
Class cls = cl.loadClass("com.rain.B"); // 使用第一步得到的ClassLoader来载入B  
  
/\* Step 3. new instance \*/  
B b = (B)cls.newInstance(); // 有B的类得到一个B的实例  
  
3. 直接new  
B b = new B();

![70][]

使用这段代码打印出来的

StringBuilder sb  = new StringBuilder(100);
            sb.append("java.class.path: ");
            sb.append(System.getProperty("java.class.path"));
            sb.append("\n\n");
            sb.append("java.boot.class.path: ");
            sb.append(System.getProperty("java.boot.class.path"));
         
            textView.setText(sb.toString());

每个进程对应一个虚拟机实例，而每个实例并不是对应不同的BootClassLoader、ExtClassLoader和SystemClassLoader,因为从ClassLoader类中的代码可以知道都是一个单例。所以说系统总共就只有一个。因为如果每个虚拟机对应一个的话，而不同加载器有独立的命名空间，那么每个进程都会去重新加载系统所有的jar包，那显然是不合理的。而每个加载器的搜索路径是不可以在运行时改变的，那么SystemClassLoader是如何变化搜索路径的呢，因为SystemClassLoader需要加载应用的字节码文件，即java.class.path中是写了什么路径。答案是'.'，即一个点，表示当前路径，当前路径的绝对路径随着进程环境因上下文不同而不同。系统应用的apk保存在system/app和system/priv-app,而普通应用保存在/data/app。

BootStrap ClassLoader是C++写的，是虚拟机程序一部分。而ExtClassLoader和AppClassLoader是sun公司用java写的，独立于虚拟机程序。 进程之间是不能共享变量的，即使是静态变量也是每个进程都会有一份的。ExtClassLoader和AppClassLoader也是每个虚拟机实例都会有一个的，而每个ClassLoader实例都会有自己独立的命名空间。而在一个进程中，类加载器的关系是BootStrapClassLoader ->Extension ClassLoader -> Application ClassLoader。ExtClassLoader和AppClassLoader是java类，所以进程之间必定不能共享，所以这个两个加载器加载的类是每个进程都可以单独加载一个份的，而BootStrapClassLoader是C++的，这个加载器会不会被所有进程共用就不得而知了。反正每个进程都是独立加载类的，所以别的进程也无法篡改 公用的类，因为即使A进程加载了一个全类名和公用类一样的类，别的进程也会因为BootStrapClassLoader不一样而找不到这个加载过的类，又去把这个公用类加载到自己的内存中。

自定义ClassLoader，不复写ClassLoader\#loadClass，复写findClass，因为loadClass是维护委托机制的，而find让某个ClassLoader去完成加载的。复写时，一般只需让ClassLoader\#getClassLoader（）作为父加载器就行了。

# [深入理解Java类加载器(ClassLoader)][Java_ClassLoader] #

# [深入探讨 Java 类加载器][Java] #

[70]: /images/20220512/8c85b55c4268489e8b41bac3ba4b1b10.png
[Java_ClassLoader]: https://blog.csdn.net/javazejian/article/details/73413292
[Java]: https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-classloader/