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应用程序类加载器(Application ClassLoader)
应用程序类加载器 (Application ClassLoader)
任意一个类都由加载它的类加载器和这个类本身一同确立其在Java虚拟机中的唯一性，每一个类加载器，都有一个独立的类名称空间。比较两个类是否相等，只有在这两个类是由同一个类加载器加载的前提下才有意义，否则即使这两个类来源于同一个Class文件，被同一个虚拟机加载，只要加载它们的类加载器不同，那么这两个类就必定不相等。这里的相等包括代表类的Class对象的equals方法和isInstance方法的返回结果，也包括使用instanceof关键字做对象所属关系判定等情况。
JDK8加载器
启动类加载器(Bootstrap ClassLoader)
private Class<?> findBootstrapClassOrNull(String name){
if (!checkName(name)) return null;
return findBootstrapClass(name);
}
// return null if not found
private native Class<?> findBootstrapClass(String name);
启动类加载器 (Bootstrap ClassLoader) 是由C++来实现，负责将存放在JAVA_HOME lib目录中或者被 -Xbootclasspath参数所指定路径中存放的能被虚拟机识别的（按文件名识别如rt.jar，名字不符合的类库即使放在lib目录中也不会被加载）类库加载到虚拟机内存中。
扩展类加载器(Extension ClassLoader)
扩展类加载器 (Extension ClassLoader)是由java语言实现，负责加载JAVA_HOME lib ext目录中的或者系统变量java.ext.dirs指定路径下所有类库，开发者可以直接使用扩展类加载器。
static class ExtClassLoader extends URLClassLoader {
private static volatile Launcher.ExtClassLoader instance;
// 双重校验创建 ExtClassLoader 单例
public static Launcher.ExtClassLoader getExtClassLoader() throws IOException {
if (instance == null) {
Class var0 = Launcher.ExtClassLoader.class;
synchronized(Launcher.ExtClassLoader.class) {
if (instance == null) {
instance = createExtClassLoader();
}
}
}
return instance;
}
private static Launcher.ExtClassLoader createExtClassLoader() throws IOException {
try {
return (Launcher.ExtClassLoader)AccessController.doPrivileged(new PrivilegedExceptionAction<Launcher.ExtClassLoader>() {
public Launcher.ExtClassLoader run() throws IOException {
File[] var1 = Launcher.ExtClassLoader.getExtDirs();
int var2 = var1.length;
for(int var3 = 0; var3 < var2; ++var3) {
MetaIndex.registerDirectory(var1[var3]);
}
// 最终通过构造器方法创建 ExtClassLoader 实例
return new Launcher.ExtClassLoader(var1);
}
});
} catch (PrivilegedActionException var1) {
throw (IOException)var1.getException();
}
}
void addExtURL(URL var1) {
super.addURL(var1);
}
public ExtClassLoader(File[] var1) throws IOException {
// 可以看到，ExtClassLoader 的父加载器为 null
super(getExtURLs(var1), (ClassLoader)null, Launcher.factory);
SharedSecrets.getJavaNetAccess().getURLClassPath(this).initLookupCache(this);
}
private static File[] getExtDirs() {
// 扫描系统变量 java.ext.dirs 指定的路径
String var0 = System.getProperty("java.ext.dirs");
File[] var1;
if (var0 != null) {
StringTokenizer var2 = new StringTokenizer(var0, File.pathSeparator);
int var3 = var2.countTokens();
var1 = new File[var3];
for(int var4 = 0; var4 < var3; ++var4) {
var1[var4] = new File(var2.nextToken());
}
} else {
var1 = new File[0];
}
return var1;
}
...
}
应用程序类加载器(Application ClassLoader)
负责加载用户类路径(classpath)上所指定的类库，开发者可以直接使用这个类加载器，如果应用程序中没有自定义过自己的类加载器，一般情况下这个就是程序中默认的类加载器。
也可以添加自己定义的类加载器。
JDK11加载器
在JDK9中引入了Java模块化系统 (Java Platform Module System, JPMS) 是对 Java 技术的一次重要升级，为了能够实现模块化的关键目标–可配置的封装隔离机制，Java 虚拟机对类加载架构也做出了对应的变动调整，才能使模块化系统得以顺利地运行。
启动类加载器 (Boot ClassLoader)
private static class BootClassLoader extends BuiltinClassLoader {
// 其父加载器为 null
BootClassLoader(URLClassPath bcp) {
super(null, null, bcp);
}
@Override
protected Class<?> loadClassOrNull(String cn) {
return JLA.findBootstrapClassOrNull(this, cn);
}
};
平台类加载器 (Platform ClassLoader)
private static class PlatformClassLoader extends BuiltinClassLoader {
static {
if (!ClassLoader.registerAsParallelCapable())
throw new InternalError();
}
// Platform ClassLoader 的父加载器为 BootClassLoader
PlatformClassLoader(BootClassLoader parent) {
super("platform", parent, null);
}
private Package definePackage(String pn, Module module) {
return JLA.definePackage(this, pn, module);
}
}
应用程序类加载器 (Application ClassLoader)
private static class AppClassLoader extends BuiltinClassLoader {
static {
if (!ClassLoader.registerAsParallelCapable())
throw new InternalError();
}
final URLClassPath ucp;
// AppClassLoader 的父加载器为 PlatformClassLoader
AppClassLoader(PlatformClassLoader parent, URLClassPath ucp) {
super("app", parent, ucp);
this.ucp = ucp;
}
@Override
protected Class<?> loadClass(String cn, boolean resolve)
throws ClassNotFoundException
{
SecurityManager sm = System.getSecurityManager();
if (sm != null) {
int i = cn.lastIndexOf('.');
if (i != -1) {
sm.checkPackageAccess(cn.substring(0, i));
}
}
// 调用父类 BuiltinClassLoader 的 loadClass() 方法
return super.loadClass(cn, resolve);
}
...
}
双亲委派模型
双亲委派模型是描述类加载器之间的层次关系。它要求除了顶层的启动类加载器外，其余的类加载器都应当有自己的父类加载器。（父子关系一般不会以继承的关系实现，而是以组合关系来复用父加载器的代码）
工作流程
一个类加载器收到类加载的请求，自己不会加载这个类，而是把这个请求委派给父类加载器去完成，每一个层次的类加载器都是如此，所有的加载请求最终都传送到顶层的启动类加载器中，当父加载器反馈自己无法完成这个加载请求（找不到所需的类）时，子加载器才会尝试自己去加载。在 java.lang.ClassLoader中的loadClass方法中实现该过程。
为什么使用双亲委派模型
像java.lang.Object 这些存放在rt.jar中的类，无论使用哪个类加载器加载，最终都会委派给最顶端的启动类加载器加载，从而使得不同加载器加载的Object类都是同一个。如果没有使用双亲委派模型，由各个类加载器自行去加载的话，如果用户自己编写了一个称为java.lang.Object的类，并放在classpath下，那么系统将会出现多个不同的Object类，Java类型体系中最基础的行为也就无法保证。