java反射机制剖析（二）— Class Loader

上一篇博客简要的提了一下java反射机制中涉及到的一些相关知识，那么ClassLoader就是其中之一。本篇博客就详细的对ClassLoader做一个相对深入的了解。作为了解需要知道的是，其实类类型（Class Class）是和ClassLoader分不开的，因为ClassLoader需要的信息是由它提供的。类类型将在下一篇博客介绍。

简介

ClassLoader是负责加载类的对象，作用是根据Jvm请求提供的类信息，将请求的类加载的内存中或者说加载到Jvm中。另外，每一个类的Class对象（注意Class是类类型）都持有一个对应的ClassLoader的引用。可以通过Class对象的getClassLoader（）方法得到。类和它的ClassLoader是对应的，所以类只能通过它对应的ClassLoader加载。

注意：数组类的 Class 对象不是由类加载器创建的，而是由 Java 运行时根据需要自动创建。数组类的类加载器由 Class.getClassLoader() 返回，该加载器与其元素类型的类加载器是相同的；如果该元素类型是基本类型，则该数组类没有类加载器。

分类

JVM在运行时会产生三个ClassLoader，Bootstrap ClassLoader、Extension ClassLoader和App ClassLoader。

Bootstrap ClassLoader：是用C++编写的，是JVM的内置加载器，它的名字是null。它用来加载核心类库，即在lib下的类库。做个实验，首先，String类肯定是java的核心类，那我们就以它为例来看看：

public static void main(String[] args){
		String a="x";
		System.out.println(a.getClass().getClassLoader());
	}

我们通过代码来获得String加载对应的ClassLoader的名字输出的结果为NULL。

Extension ClassLoader：加载lib/ext下的类库。

App ClassLoader：加载Classpath里的类库。

层次关系

之前我们说过，每一个Class对象都会持有一个对应的ClassLoader的引用。每一个ClassLoader对象也会持有一个Parent ClassLoader的引用。这里需要特别注意的是：这里所指的的Parent ClassLoader不是我们熟悉的继承关系，不是父类！！首先，我们要知道这里说的是ClassLoader对象，也就是说这的Parent
ClassLoader其实是一个对象的引用。下面看一张图，了解一下ClassLoader对象之间的层次关系：





我们这里可以在做一个实验，来体会一下这个层次关系。代码如下：

public static void main(String[] args){		
		ClassLoader c =TestClassLoader.class.getClassLoader();
		do {
			System.out.println(c.getClass().getName());
			c=c.getParent();
		}while(c!=null);		
	}
}

输出的结果为：

sun.misc.Launcher$AppClassLoader

sun.misc.Launcher$ExtClassLoader

双亲加载机制

层次关系中我们了解到了很重要的一点：加载器对象之间的引用关系。被引用的对象称之为引用对象的父加载器，可以通过getParent()方法得到。那么双亲加载机制就是基于这种引用的层次关系。即：当一个ClassLoader接到请求时，它不是直接加载对应的类，而是询问它引用的ClassLoader是否能够加载，而这个父ClassLoader则会询问自己的引用的ClassLoader是否加载了该类。只有当所有的父ClassLoader都没有加载该类时，这个最初的ClassLoader才自己去加载申请的类。

很绕啊，文字说不清楚还是上图吧！



双亲加载机制可以一定程度上保证安全性，因为只要顶层ClassLoader能加载的东西就一定不会让下层的ClassLoader有机会加载。也就保证了有些自定义的带有破坏性的类不会被加载到Jvm核心中。

结语：ClassLoader相对难理解的地方一个是，对象将的层次关系和父加载器。另一个是双亲加载机制。这里提供一个视频供大家参考。