java有几种类加载器？工作原理是什么？

我会带着你远行 2023-10-10 15:49 4阅读 0赞

什么是java类加载器?其实Java类加载器是Java运行时环境的一部分，负责动态加载Java类到Java虚拟机的内存空间中。

**Java类加载器的工作原理**

一说Java代码的执行，接触过Java代码的同学肯定会想到: 编写、编译、运行这三个阶段。编写是在后缀名为.java的文件中， 根据Java语法规则编写源代码;编译是将。java文件(源代码文件)编译成.class文件(字节码文件);运行是通过JVM来执行.class字节码文件。

大白话解释: .Java文件是程序员能看懂，但是计算机看不懂的文件。需要先把它转换成.class文件，计算机才能识别，从而来执行。虽然这三个阶段都可以通过IDE实现，但是好多人容易忽略一个细节，那就是: 在JVM执行。class字节码文件之前， 需要先通过”类加载器”将该字节码文件加载到内存中，而这个过程，就是我们要详聊的话题。

**下面我们从类加载器的概述、类加载器的分类、类加载机制三个方面来介绍java类加载器。**

**1、java类加载器的概述**

类加载器(ClassLoader)是负责加载类的对象的，也就是将.class字节码文件加载到JVM内存中的。那它什么时候才会去加载.class字节码文件呢? 答案是: 当Java程序第一次使用某个类中的内容，而该类的字节码文件在内存中不存在时，类加载器就会去加载该类的字节码文件。

俗话说”渡人先渡己”，要想成为别人的榜样，帮助别人。首先要做好自己。生活中如此， 类加载器也一样。要想加载我们自定义的类，类加载器必须先完成”自加载”的过程。聊到这，不得不提的就是”类加载器的分类”了。

**2、java类加载器的分类**

Java中的类加载器主要分为以下四类:

（1）根类加载器(BootStrapClassLoader)， 主要负责加载jre/lib/rt.jar相关的字节码文件的。

（2）扩展类加载器(ExtensionClassLoader)， 主要负载加载 jre/lib/ext/\*.jar 这些jar包的。 该类加载器在JDK1。9的时候更名为: Platform Class Loader， 其父类加载器为: null。

（3）应用程序类加载器(ApplicationClassLoader)， 主要负责加载用户自定义的类以及classpath环境变量所配置的jar包的。 该类加载器在JDK1.9的时候更名为: System ClassLoader， 其父类加载器为: ExtensionClassLoader。

（4）自定义类加载器(UserClassLoader)， 负责加载程序员指定的特殊目录下的字节码文件的。大多数情况下，自定义类加载器只需要继承ClassLoader这个抽象类，重写findClass()和loadClass()两个方法即可。

其实我们现在一直在研究的是JVM类加载机制的"加载循序"， 现在，我们来研究下它的"检查顺序"，请你思考，假设: D:\\compile、ext\\\*.jar、rt.jar三类中都有A.class，那么A.class是否会被加载3次，如果不会，它的加载顺序是什么样的?

答案是: 不会被加载3次，并最终会由BootStrapClassLoader来加载A.class。

原因是因为，APPClassLoader类加载器(以下简称: app)加载之前，会先询问ExtClassLoader类加载器(以下简称: ext)是否加载。如果ext加载，app就不加载了，反之则app加载。同样， ext在加载之前， 也会询问BootStrapClassLoader类加载器(以下简称: bootstrap)是否加载， 如果bootstrap加载，则ext就不加载了，反之，则ext加载。这也是: JVM类加载机制的”双亲委派机制”。

**2、java类加载器的类加载机制**

最后，我们再来聊一聊”类加载机制”，在JVM中类加载机制主要有3种：

（1）全盘加载。顾名思义，就是当某一个类加载器加载某个.class文件时， 默认也会连同该文件所依赖的.class一起加载(除非显示声明通过某个指定的类加载器加载)。

（2） 缓存机制。即所有类加载器已经加载过的.class文件都会被保存到缓存中，下次使用该.class文件时，JVM会优先从缓存中查找，如果没有，才会去加载指定的字节码文件，这也是为什么当字节码文件变化后， 需要重启JVM后才能看到修改效果的原因。

（3）双亲委派。大白话解释，儿子(App)要星星，他自己实现不了，就找他老爹(Ext)要，他老爹能实现的话就给他了，实现不了，就找他爷爷(BootStrap)要，说: 你孙子要天上的星星。他爷爷如果能实现就给了，如果也实现不了，就会告诉他爹(Ext)，让你儿子(App)自己实现吧。这种情况有点极端，属于谁都没有加载，则程序报错，会抛出异常。

（4）总结: 类加载器自上而下检查(App --> Ext --> BootStrap)，自下而上加载(BootStrap --> Ext --> App)。