Java 类加载机制（二）：理解 ClassLoader

1. 怎样理解 ClassLoader

• 类 ClassLoader 是一个抽象类

  • Bootstrap ClassLoader：是 JVM 实现的一部分，不是 Java 语言实现的，一般是 C++ 实现的，没有对应的具体的类
  • Extension ClassLoader：的具体实现类是 sun.misc.Launcher$ExtClassLoader
  • Application ClassLoader：的具体实现类是 sun.misc.Launcher$AppClassLoader

• 每个 Class 对象都有一个方法，可以获取实际加载它的 ClassLoader，方法是：public ClassLoader getClassLoader()

• ClassLoader 有一个方法，可以获取它的父 ClassLoader，方法是：public final ClassLoader getParent()。如果 ClassLoader 是 Bootstrap ClassLoader，返回值为 null

• ClassLoader 有一个静态方法，可以获取默认的系统类加载器，方法是：public static ClassLoader getSystemClassLoader()

• ClassLoader 中有一个主要方法，用于加载类，方法是：public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException

• 由于双亲委派机制，Class 的 getClassLoader() 方法返回的不一定是 loadClass() 的 ClassLoader

2. Class 的两个静态方法 forName() 的区别

• public static Class<?> forName(String name)：使用系统类加载器加载
• public static Class<?> forName(String name, boolean initialize, ClassLoader loader)：指定 ClassLoader，参数 initialize 表示加载后是否执行类的初始化代码（如 static 语句块），没有指定默认为 true

3. ClassLoader 的 loadClass() 方法与 Class 的 forName() 方法都可以加载类，它们的区别是

• 基本是一样的
• 不过，ClassLoader 的 loadClass() 方法不会执行类的初始化代码

4. 试分析 ClassLoader 的 loadClass() 方法源码

public Class<?> loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
    return loadClass(name, false); //调用了另一个 loadClass 方法
}

//省略了一些代码
protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve) throws ClassNotFoundException {
    synchronized(getClassLoadingLock(name)) {
        //首先，检测类是否已经被加载了
        Class c = findLoadedClass(name);
        if(c == null) {
            //没被加载，先委派父 ClassLoader 或 Bootstrap ClassLoader 去加载
            try {
                if(parent != null) {
                    //委派父 ClassLoader，resolve 参数固定为 false
                    c = parent.loadClass(name, false);
                } else {
                    c = findBootstrapClassOrNull(name);
                }
            } catch(ClassNotFoundException e) {
                //没找到，捕获异常，以便尝试自己加载
            }
            if(c == null) {
                //自己去加载，findClass() 才是当前 ClassLoader 的真正加载方法
                c = findClass(name); //findClass() 是一个 protected 方法，类 ClassLoader 的默认实现就是抛出 ClassNotFoundException，子类应该重写该方法
            }
        }
        if(resolve) { //参数 resolve 类似 Class.forName() 中的参数 initialize
            //链接，执行 static 语句块
            resolveClass(c);
        }
        return c;
    }
}