图文并茂的聊聊Java类加载器

大家好，我是头发还很多的阿星

今天的主角是「在日常开发中，存在感非常低的类加载器」，众所周知大佬除了头发比较少，还非常低调，如果想和大佬交朋友，那一定要先认识大佬，下面阿星来带大家认识一下类加载器（本文不涉及源码）。

什么是类加载器

我们平时写了那么多的Java代码，却不知Java类的加载过程，岂不是很尴尬，为了打破尴尬，阿星得从Java类说起。

我们编写的Java类也就是.java文件，通过Java编译器编译成.class文件，.class文件中保存着Java代码转换后的虚拟机指令。

当程序使用某个Java类时，JVM虚拟机会加载它的.class文件到虚拟机的内存中，负责加载工作的就是类加载器。

类加载过程

其实类加载器和日常生活中坐地铁过安检是一样的道理，不信你看下面的图

安检要经过一系列的检查过程，目的是让进入地铁站的人群符合乘坐标准，比如你不能感冒，不能带威胁人身安全的物品等。

同样类加载也要经过一系列检查过程，这个过程称为类加载过程。

类加载过程分为加载、验证、准备、解析、初始化，下图是对类加载过程简单的介绍。

类加载过程不是本文的重点，如果对这块有兴趣深入研究的伙伴可以去自行百度或google。

下面要说说本文的重点，双亲委派模式

实力坑爹

双亲委派机制有点像实力坑爹，出了什么事情都让爹去擦屁股，爹解决不了，自己才承担。

JVM虚拟机提供了3种类加载器，它们分别是启动类加载器（Bootstrap）、扩展类加载器（Extension）、系统类加载器（System）。

每个类加载器都有明确的加载范围：

• 启动类加载器（Bootstrap）：加载<JAVA_HOME>/lib路径下的核心类库
• 扩展类加载器（Extension）：加载<JAVA_HOME>/lib/extl路径下的
• 系统类加载器（System）：加载系统类路径classpath，也就是我们经常用到的classpath路径，一般情况该类加载器是程序中默认的类加载器

双亲委派模式的原理也十分简单，类加载器收到类加载请求，会委托给父类加载器去执行，父类加载器还存在其父类加载器，则进一步向上委托，依次递归，直到顶层类加载器，如果顶层类加载器加载到该类，就成功返回class对象，否则委托给下级类加载器去执行，依次递归（此处的父子关系并非通常所说的继承关系，而是采用组合关系来实现）。

用大白话来说就是，每个儿子都很懒，有事就丢给爹去干，直到爹说这件事我也干不了，儿子自己再想办法完成。

双亲委派模式是为了避免重复加载和核心类篡改。

特殊需求

在日常开发中，我们可能会有特殊的业务需求，可能就需要使用到自定义类加载器，该加载器的上级一定是系统类加载器。

你们想要的特殊需求

• 资源隔离

  • web容器可能需要部署两个应用程序，不同的应用程序可能会依赖同一个第三方类库的不同版本，因此要保证每个应用程序的类库都是独立的，相互隔离
  • web容器有自己依赖的类库，不能与应用程序的类库混淆，基于安全考虑，应该让容器的类库和程序的类库隔离

• 加密保护

  • 公司的一些核心类库，可能会把字节码加密，这样加载类的时候就必须对字节码进行解密

• 其他来源加载类

  • 字节码是放在数据库、硬盘其他路径、甚至是在云端

• 类重新加载

  • JVM中类对象的唯一性：类加载器实例+完整类名
  • 程序运行中，类内容发生变化，创建自定义加载器实例重新加载类，达到的热部署效果。

这里大家有个概念，理解下就够了，想深入探索就需要涉及源码分析，如果大伙有兴趣，评论区留言，阿星后续单独补一篇源码分析~

强大的父亲

有些爹的实力恐怖如斯，为了啥事都能帮后代处理好，直接破坏双亲委派模式，深受孩儿们的喜爱。

Java应用中存在着很多服务提供者接口（Service Provider Interface，SPI），这些接口允许第三方为它们提供实现，如常见的SPI有JDBC、JNDI等，这些SPI的接口属于Java核心库，一般存在rt.jar包中，由启动类加载器（Bootstrap）加载，而SPI的第三方实现代码则是作为Java应用所依赖的jar包被存放在classpath路径下。

由于SPI接口中的代码需要加载第三方实现类并调用其相关函数，但SPI的核心接口类是由启动类加载器（Bootstrap）加载的，Bootstrap加载器无法直接加载SPI的实现类。

在这种情况下，我们就需要一种特殊的类加载器来加载第三方的类库，它就是线程上下文类加载器，线程的上下文类加载器默认设置的就是系统类加载器（System）。

后面的计划安排

给各位读者们汇报下后续的安排，嗯....，不出意外的话，基本都是周更了，然后期间转载一些精品的文章，大伙们看完了，记得一键三连啊，报告完毕！

关于我

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