什么是 Java ClassLoader？

摘自Sun的这个很好的教程：

动机

用静态编译的编程语言（如 C 和 C++）编写的应用程序被编译为特定于本机的本机指令，并保存为可执行文件。将代码合并到可执行本机代码的过程称为链接 - 将单独编译的代码与共享库代码合并以创建可执行应用程序。这在动态编译的编程语言（如Java）中是不同的。在 Java 中，Java 编译器生成的.class文件保持原样，直到加载到 Java 虚拟机 （JVM） 中 - 换句话说，链接过程由 JVM 在运行时执行。类“根据需要”加载到 JVM 中。当一个装入的类依赖于另一个类时，该类也会被装入。

启动 Java 应用程序时，要运行的第一个类（或应用程序的入口点）是具有公共静态 void 方法的类，称为 main（）。此类通常具有对其他类的引用，并且所有装入所引用类的尝试都由类装入器执行。

要了解这种递归类加载以及一般的类加载思想，请考虑以下简单类：

public class HelloApp {
   public static void main(String argv[]) {
      System.out.println("Aloha! Hello and Bye");
   }
}

如果运行此类指定 -verbose：class 命令行选项，以便它打印正在加载的类，则将获得如下所示的输出。请注意，这只是部分输出，因为列表太长而无法在此处显示。

prmpt>java -verbose:class HelloApp



[Opened C:\Program Files\Java\jre1.5.0\lib\rt.jar]
[Opened C:\Program Files\Java\jre1.5.0\lib\jsse.jar]
[Opened C:\Program Files\Java\jre1.5.0\lib\jce.jar]
[Opened C:\Program Files\Java\jre1.5.0\lib\charsets.jar]
[Loaded java.lang.Object from shared objects file]
[Loaded java.io.Serializable from shared objects file]
[Loaded java.lang.Comparable from shared objects file]
[Loaded java.lang.CharSequence from shared objects file]
[Loaded java.lang.String from shared objects file]
[Loaded java.lang.reflect.GenericDeclaration from shared objects file]
[Loaded java.lang.reflect.Type from shared objects file]
[Loaded java.lang.reflect.AnnotatedElement from shared objects file]
[Loaded java.lang.Class from shared objects file]
[Loaded java.lang.Cloneable from shared objects file]
[Loaded java.lang.ClassLoader from shared objects file]
[Loaded java.lang.System from shared objects file]
[Loaded java.lang.Throwable from shared objects file]
.
.
.
[Loaded java.security.BasicPermissionCollection from shared objects file]
[Loaded java.security.Principal from shared objects file]
[Loaded java.security.cert.Certificate from shared objects file]
[Loaded HelloApp from file:/C:/classes/]
Aloha! Hello and Bye
[Loaded java.lang.Shutdown from shared objects file]
[Loaded java.lang.Shutdown$Lock from shared objects file]

如您所见，首先加载应用程序类 （HelloApp） 所需的 Java 运行时类。

Java 2 平台中的类装入器

Java编程语言不断发展，使应用程序开发人员的生活更加轻松。这是通过提供 API 来完成的，这些 API 允许您专注于业务逻辑而不是基本机制的实现细节，从而简化您的生活。最近 J2SE 1.5 到 J2SE 5.0 的更改可以明显看出这一点，以反映 Java 平台的成熟度。

从 JDK 1.2 开始，内置于 JVM 中的引导类装入器负责装入 Java 运行时的类。此类装入器仅装入在引导类路径中找到的类，并且由于这些是受信任的类，因此不会像执行不受信任的类那样执行验证过程。除了引导类装入器之外，JVM 还有一个扩展类装入器，负责从标准扩展 API 装入类，还有一个系统类装入器，用于从常规类路径以及应用程序类装入类。

由于存在多个类装入器，因此它们在根是引导类装入器的树中表示。每个类装入器都有一个对其父类装入器的引用。当要求类装入器装入类时，它会在尝试装入项目本身之前查阅其父类装入器。父级依次咨询其父级，依此类推。因此，只是在祖先类装入器找不到当前类装入器所涉及的类之后。换句话说，使用委派模型。

The java.lang.ClassLoader Class

这是一个抽象类，可以由需要扩展 JVM 动态加载类的方式的应用程序进行子类化。中的构造函数（及其子类）允许您在实例化新的类装入器时指定父级。如果未显式指定父级，则虚拟机的系统类装入器将被指定为缺省父级。换句话说，类使用委派模型来搜索类和资源。因此，ClassLoader 的每个实例都有一个关联的父类装入器，因此当请求查找类或资源时，在尝试查找类或资源本身之前，将任务委派给其父类装入器。ClassLoader 的方法在调用以装入类时按顺序执行以下任务：java.lang.ClassLoaderjava.lang.ClassLoaderloadClass()

如果某个类已被装入，它将返回该类。否则，它将对新类的搜索委托给父类装入器。如果父类装入器找不到该类，则 调用该方法来查找并装入该类。如果父类装入器未找到该类，则该方法在当前类装入器中搜索该类。loadClass()findClass()finalClass()

原始文章中还有更多内容，它还向您展示了如何实现自己的网络类装入器，这回答了您为什么（以及如何）的问题。另请参阅 API 文档。

大多数 Java 开发人员永远不需要显式使用类装入器（除了装入资源，以便当它们捆绑在 JAR 中时它仍然有效），更不用说编写自己的类装入器了。

类加载器用于大型系统和服务器应用程序，用于执行如下操作：

• 模块化系统并在运行时加载、卸载和更新模块
• 并行使用不同版本的 API 库（例如 XML 解析器）
• 隔离在同一JVM中运行的不同应用程序（确保它们不会相互干扰，例如通过静态变量）