ClassLoader加载机制（源码浅析）

旧城等待， 2023-02-18 16:23 58阅读 0赞

### 目录 ###

*   *  类加载机制
     *  ClassLoader双亲委派机制
     *  源码浅析（关键方法）
     *  ClassLoader之间的关系
     *  为什么要使用双亲委派机制加载类？

## 类加载机制 ##

**加载**是指查找字节流，并且据此创建类的过程。加载需要借助类加载器，在 Java 虚拟机中，类加载器使用了双亲委派模型，即接收到加载请求时，会先将请求转发给父类加载器。

## ClassLoader双亲委派机制 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDE5MDExMw_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
类加载器加载类步骤：

1.  首先会自底向上检测是否加载过此Class（即在缓存区中是否有此Class），如果有直接返回Class对象；
2.  判断父加载器是否存在，如果存在父加载器，则请求父类加载器来载入此Class，如果成功则返回Class对象；如果不成功则使用子类加载器来载入此Class，如果成功则返回Class对象，如果不成功则抛出ClassNotFoundException()异常；
3.  如果不存在父类加载器（要么父类加载器是根加载器；要么本身就是根加载器），请求根类加载器是来载入此Class，如果成功则返回Class对象，如果不成功则抛出ClassNotFoundException()异常；

## 源码浅析（关键方法） ##

>  loadClass(String name, boolean resolve)  
> name是类的名字，resolve是解析

![在这里插入图片描述][20200618214201715.png]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDE5MDExMw_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDE5MDExMw_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
404行会进入一个同步锁，因为有可能涉及到多个线程调用一个ClassLoader加载同一个类，保证线程安全，避免冲突；

406行`Class<?> c = findLoadedClass(name);`会寻找曾经是否加载过目标Class，如果有会直接跳过407的`if`和432的`if`，直接`return c;`，即返回目标Class对象；

如果没有加载过目标Class，会直接进入407行的 `if`，408行会进入计时（可以忽略）；则会判断`parent`是否为空，如果`parent`不为`null`，那么当前ClassLoader的父加载器，再次进入`loadClass`方法即401行；

如果当父加载器是`BootStrapClassLoader`时或者自己本身就是`BootStrapClassLoader`，由于`BootStrapClassLoader`是C++编写的，`parent`则会返回`null`；

进入412行的`else`， `c = findBootstrapClassOrNull(name);`去查找`BootStrapClassLoader`有没有载入过目标Class；若载入过，返回Class对象；否则会进入`BootStrapClassLoader`目录下扫描是有目标Class，如果有返回，没有就会返回；

进入420行的`if`， `c = findClass(name);`会在当前ClassLoader目录中去查找是否有目标Class；如果有就装载目标Class并返回，如果没有就会轮到子类ClassLoader来查找，最终会到自定义ClassLoader去查找是否有目标Class，如果有返回，没有就会抛出ClassNotFoundException()异常；

## ClassLoader之间的关系 ##

package ClassLoader;
    
    public class ClassLoaderDemo {
        
    
        public static void main(String[] args) {
        
            Class c = ClassLoaderDemo.class;
    
            //由于是使用系统类加载器（非自定义加载器）来加载ClassLoaderDemo类，应该输出AppClassLoader
            System.out.println(c.getClassLoader());
            //AppClassLoader的父加载器应该是ExtClassLoader
            System.out.println(c.getClassLoader().getParent());
            //ExtClassLoader的父加载器应该是BootStrapClassLoader（BootStrapClassLoader应该输出null）
            System.out.println(c.getClassLoader().getParent().getParent());
    
        }
    }

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDE5MDExMw_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

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

Tips：为什么BootStrapClassLoader是null？

在上面的413行代码中提到`c = findBootstrapClassOrNull(name);`  
![在这里插入图片描述][20200618223214894.png]  
![在这里插入图片描述][20200618223251348.png]  
`native`会去调用本地库或者外置都非Java代码（在openjdk中可以查看）

## 为什么要使用双亲委派机制加载类？ ##

避免多份同样字节码重复加载，内存是有限的，没有必要保存相同的Class对象。

> 例如：System.out.println();

>  类A打印时会加载一次System类；类B打印时又会加载一次System类，那么内存中就会存在两份相同的System字节码，造成没必要的内存消耗；

> 如果使用双亲委派机制加载类，加载过后就不会再重复加载相同的Class；

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