Java类加载流程

Java语言系统自带有三个类加载器:

• Bootstrap ClassLoader
  最顶层的加载类，主要加载核心类库，%JRE_HOME%\lib下的rt.jar、resources.jar、charsets.jar和class等。另外需要注意的是可以通过启动jvm时指定-Xbootclasspath和路径来改变Bootstrap ClassLoader的加载目录。比如java -Xbootclasspath/a:path被指定的文件追加到默认的bootstrap路径中。
• Extention ClassLoader
  扩展的类加载器，加载目录%JRE_HOME%\lib\ext目录下的jar包和class文件。还可以加载-D java.ext.dirs选项指定的目录。
• Appclass Loader也称为SystemAppClass加载当前应用的classpath的所有类。

Classloader加载顺序

• Bootstrap CLassloder
• Extention ClassLoader
• AppClassLoader

Bootstrap ClassLoader是由C/C++编写的，它本身是虚拟机的一部分，所以它并不是一个Java类，因此无法在Java代码中获取它的引用，JVM启动时通过Bootstrap类加载器加载rt.jar等核心jar包中的class文件，如int.class,String.class都是由它加载。然后，JVM初始化sun.misc.Launcher并创建Extension ClassLoader和AppClassLoader实例，并将ExtClassLoader设置为AppClassLoader的父加载器。

双亲委托

一个类加载器查找class和resource时，是通过“委托模式”进行的。它首先判断这个class是不是已经加载成功，如果没有的话它并不是自己进行查找，而是先通过父加载器，然后递归下去，直到Bootstrap ClassLoader，如果Bootstrap classloader找到了，直接返回，如果没有找到，则一级一级返回，最后到达自身去查找这些对象。这种机制就叫做双亲委托。

loadClass方法

1. 执行findLoadedClass(String)去检测这个class是不是已经加载过了。
2. 执行父加载器的loadClass方法。如果父加载器为null，则JVM内置的加载器去替代，也就是Bootstrap ClassLoader。这也解释了ExtClassLoader的parent为null，但仍然说Bootstrap ClassLoader是它的父加载器。
3. 如果向上委托父加载器没有加载成功，则通过findClass(String)查找。

protected Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
    throws ClassNotFoundException
{
    synchronized (getClassLoadingLock(name)) {
        // First, check if the class has already been loaded
        Class<?> c = findLoadedClass(name);
        if (c == null) {
            long t0 = System.nanoTime();
            try {
                if (parent != null) {
                    c = parent.loadClass(name, false);
                } else {
                    c = findBootstrapClassOrNull(name);
                }
            } catch (ClassNotFoundException e) {
                // ClassNotFoundException thrown if class not found
                // from the non-null parent class loader
            }

            if (c == null) {
                // If still not found, then invoke findClass in order
                // to find the class.
                long t1 = System.nanoTime();
                c = findClass(name);

                // this is the defining class loader; record the stats
                sun.misc.PerfCounter.getParentDelegationTime().addTime(t1 - t0);
                sun.misc.PerfCounter.getFindClassTime().addElapsedTimeFrom(t1);
                sun.misc.PerfCounter.getFindClasses().increment();
            }
        }
        if (resolve) {
            resolveClass(c);
        }
        return c;
    }
}

自定义类加载器

1. 编写一个类继承自ClassLoader抽象类。
2. 复写它的findClass()方法。
3. 在findClass()方法中调用defineClass()

示例：

class NetworkClassLoader extends ClassLoader {
    String host;
    int port;

    public Class findClass(String name) {
        byte[] b = loadClassData(name);
        return defineClass(name, b, 0, b.length);
    }

    private byte[] loadClassData(String name) {
        // load the class data from the connection
         . . .
    }
}