深入分析Java ClassLoader原理

深入分析Java ClassLoader原理
先说下android的classloader

　　Android中的ClassLoader与Java有些不同，Android中ClassLoader加载的是dex文件，而Java中加载的是jar文件.相同的是两者都采用了双亲委派模型.ClassLoader中loadClass函数体现了这个模型：
```
protected Class<?> loadClass(String className, boolean resolve) 
    throws ClassNotFoundException {
    Class<?> clazz = findLoadedClass(className);// 首先检查Class是否已经加载过
    if (clazz == null) {
        ClassNotFoundException suppressed = null;
        try {
            clazz = parent.loadClass(className, false);//尝试使用parent ClassLoader去加载Class
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            suppressed = e;
        }

        if (clazz == null) {
            try {
                clazz = findClass(className);// 如果加载不成功，调用findClass函数来获取class对象.
            } catch (ClassNotFoundException e) {
                e.addSuppressed(suppressed);
                throw e;
            }
        }
    }
    return clazz;
}
```
其中findClass()为protected，直接抛出异常，需要子类来实现具体的find过程.Android中ClassLoader的子类是BaseDexClassLoder,同时有PathClassLoader和DexClassLoder两个类直接继承自BaseDexClassLoder.
```
public class DexClassLoader extends BaseDexClassLoader {
    public DexClassLoader(String dexPath, String optimizedDirectory,
            String libraryPath, ClassLoader parent) {
        super(dexPath, new File(optimizedDirectory), libraryPath, parent);
    }
}
public class PathClassLoader extends BaseDexClassLoader {
    public PathClassLoader(String dexPath, ClassLoader parent) {
        super(dexPath, null, null, parent);
    }
    public PathClassLoader(String dexPath, String libraryPath,
            ClassLoader parent) {
        super(dexPath, null, libraryPath, parent);
    }
}
public class BaseDexClassLoader extends ClassLoader｛
    /**
     * Constructs an instance.
     *
     * @param dexPath the list of jar/apk files containing classes and
     * resources, delimited by {@code File.pathSeparator}, which
     * defaults to {@code ":"} on Android
     * @param optimizedDirectory directory where optimized dex files
     * should be written; may be {@code null}
     * @param libraryPath the list of directories containing native
     * libraries, delimited by {@code File.pathSeparator}; may be
     * {@code null}
     * @param parent the parent class loader
     */
    public BaseDexClassLoader(String dexPath, File optimizedDirectory,
            String libraryPath, ClassLoader parent) {
        super(parent);
        this.originalPath = dexPath;
        this.pathList =
            new DexPathList(this, dexPath, libraryPath, optimizedDirectory);
    }
    @Override
    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        Class clazz = pathList.findClass(name);
        if (clazz == null) {
            throw new ClassNotFoundException(name);
        }
        return clazz;
    }
    //more code
｝
```
DexClassLoader和PathClassLoader都直接调用BaseDexClassLoader的构造函数，区别是传入的参数不一样，PathClassLoader的super调用中，传入的optimizedDirectory一直为null.BaseDexClassLoder的构造函数使用入参的三个路径构造了一个DexPathList对象.同时findClass()直接使用DexPathList的findClass()函数.看一下DexPathList的源码：
```
/*package*/ final class DexPathList {
    /** list of dex/resource (class path) elements */
    private final Element[] dexElements;

    public DexPathList(ClassLoader definingContext, String dexPath,
            String libraryPath, File optimizedDirectory) {
        // some error checking
        this.definingContext = definingContext;
        this.dexElements =
            makeDexElements(splitDexPath(dexPath), optimizedDirectory);
        this.nativeLibraryDirectories = splitLibraryPath(libraryPath);
    }
    public Class findClass(String name) {
        for (Element element : dexElements) {
            DexFile dex = element.dexFile;
            if (dex != null) {
                Class clazz = dex.loadClassBinaryName(name, definingContext);
                if (clazz != null) {
                    return clazz;
                }
            }
        }
        return null;
    }
    /*package*/ static class Element {
        public final File file;
        public final ZipFile zipFile;
        public final DexFile dexFile;
    }
}
```
DexPathList的构造函数将传入的路径转化为Element数组，findClass()中遍历Element中的DexFile来加载Class，看一下Element数组的生成过程：
```
/**
 * Makes an array of dex/resource path elements, one per element of
 * the given array.
 */
private static Element[] makeDexElements(ArrayList<File> files,
        File optimizedDirectory) {
    ArrayList<Element> elements = new ArrayList<Element>();
    for (File file : files) {
        ZipFile zip = null;
        DexFile dex = null;
        String name = file.getName();
        if (name.endsWith(DEX_SUFFIX)) { // 文件后缀为.dex
            try {
                dex = loadDexFile(file, optimizedDirectory);//1.加载dex文件
            } catch (IOException ex) {
                System.logE("Unable to load dex file: " + file, ex);
            }
        } else if (name.endsWith(APK_SUFFIX) || name.endsWith(JAR_SUFFIX)
                || name.endsWith(ZIP_SUFFIX)) {// 文件为压缩包
            try {
                zip = new ZipFile(file);//构造zip对象
            } catch (IOException ex) {
                System.logE("Unable to open zip file: " + file, ex);
            }
            try {
                dex = loadDexFile(file, optimizedDirectory);//2.加载dex文件
            } catch (IOException ignored) {
                 // 如果压缩文件中没有dex文件，抛出这个异常，可以直接无视
            }
        } else {
            System.logW("Unknown file type for: " + file);
        }
        if ((zip != null) || (dex != null)) {//如果同时有zip和dex文件，就构造对应的Element
            elements.add(new Element(file, zip, dex)); 
        }
    }
    return elements.toArray(new Element[elements.size()]);
}
```
调用了两次loadDexFile()来生成dex对象，第一次的file为dex文件，第二次的file是压缩文件(zip,jar,apk).看一下对应的代码：
```
private static DexFile loadDexFile(File file, File optimizedDirectory)
        throws IOException {
    if (optimizedDirectory == null) {
        return new DexFile(file);
    } else {
        String optimizedPath = optimizedPathFor(file, optimizedDirectory);
        return DexFile.loadDex(file.getPath(), optimizedPath, 0);
    }
}
```
根据optimizedDirectory是否为null调用不同的方法来构造DexFile.这两种构造方法最后都会调用openDexFile()这个native函数.其中outputName就是optimizedDirectory.回到前面看，PathClassLoader和DexClassLoader的区别是optimizedDirectory是否为null,对应openDexFile()中outputName是否为null.
```
// java code
native private static int openDexFile(String sourceName, String outputName,
    int flags) throws IOException;

// native code
static void Dalvik_dalvik_system_DexFile_openDexFile(const u4* args,
    JValue* pResult)
{
    // ....
    if (hasDexExtension(sourceName)
            && dvmRawDexFileOpen(sourceName, outputName, &pRawDexFile, false) == 0) {
        ALOGV("Opening DEX file '%s' (DEX)", sourceName);
        pDexOrJar = (DexOrJar*) malloc(sizeof(DexOrJar));
        pDexOrJar->isDex = true;
        pDexOrJar->pRawDexFile = pRawDexFile;
        pDexOrJar->pDexMemory = NULL;
    } else if (dvmJarFileOpen(sourceName, outputName, &pJarFile, false) == 0) {
        ALOGV("Opening DEX file '%s' (Jar)", sourceName);
        pDexOrJar = (DexOrJar*) malloc(sizeof(DexOrJar));
        pDexOrJar->isDex = false;
        pDexOrJar->pJarFile = pJarFile;
        pDexOrJar->pDexMemory = NULL;
    } else {
        ALOGV("Unable to open DEX file '%s'", sourceName);
        dvmThrowIOException("unable to open DEX file");
    }
    //....
}
```
加载dex文件的过程在dvmRawDexFileOpen()和dvmJarFileOpen()方法中完成.看一下dvmJarFileOpen()的代码：
```
int dvmJarFileOpen(const char* fileName, const char* odexOutputName,
    JarFile** ppJarFile, bool isBootstrap)
{
tryArchive:
        entry = dexZipFindEntry(&archive, kDexInJarName);
        if (entry != NULL) {
            if (odexOutputName == NULL) {
                cachedName = dexOptGenerateCacheFileName(fileName,
                                kDexInJarName);
                if (cachedName == NULL)
                    goto bail;
            } else {
                cachedName = strdup(odexOutputName);
            }
        }
bail:
        /* clean up, closing the open file */
        if (archiveOpen && result != 0)
            dexZipCloseArchive(&archive);
        free(cachedName);
        if (fd >= 0) {
            if (locked)
                (void) dvmUnlockCachedDexFile(fd);
            close(fd);
        }
        return result;
    }
```
在odexOutputName为null的情况下，会直接返回一个ERROR，表示加载失败。

所以PathClassLoader只能加载dex格式的文件，而DexClassLoader可以加载dex文件，对于apk等压缩文件，加载过程会将压缩文件中的class.dex解压到optimizedDirectory目录中进行加载。

==================================================

下面是java的classloader

一、什么是ClassLoader?

大家都知道，当我们写好一个Java程序之后，不是管是CS还是BS应用，都是由若干个.class文件组织而成的一个完整的Java应用程序，当程序在运行时，即会调用该程序的一个入口函数来调用系统的相关功能，而这些功能都被封装在不同的class文件当中，所以经常要从这个class文件中要调用另外一个class文件中的方法，如果另外一个文件不存在的，则会引发系统异常。而程序在启动的时候，并不会一次性加载程序所要用的所有class文件，而是根据程序的需要，通过Java的类加载机制（ClassLoader）来动态加载某个class文件到内存当中的，从而只有class文件被载入到了内存之后，才能被其它class所引用。所以ClassLoader就是用来动态加载class文件到内存当中用的。

二、Java默认提供的三个ClassLoader
1. BootStrap ClassLoader：称为启动类加载器，是Java类加载层次中最顶层的类加载器，负责加载JDK中的核心类库，如：rt.jar、resources.jar、charsets.jar等，可通过如下程序获得该类加载器从哪些地方加载了相关的jar或class文件：
  [java] view plain copy
  
  URL[] urls = sun.misc.Launcher.getBootstrapClassPath().getURLs();
  
  for (int i = 0; i < urls.length; i++) {
  
      System.out.println(urls[i].toExternalForm());
  
  }
  以下内容是上述程序从本机JDK环境所获得的结果：
  file:/C:/Program%20Files/Java/jdk1.6.0_22/jre/lib/resources.jar
  file:/C:/Program%20Files/Java/jdk1.6.0_22/jre/lib/rt.jar
  file:/C:/Program%20Files/Java/jdk1.6.0_22/jre/lib/sunrsasign.jar
  file:/C:/Program%20Files/Java/jdk1.6.0_22/jre/lib/jsse.jar
  file:/C:/Program%20Files/Java/jdk1.6.0_22/jre/lib/jce.jar
  file:/C:/Program%20Files/Java/jdk1.6.0_22/jre/lib/charsets.jar
  file:/C:/Program%20Files/Java/jdk1.6.0_22/jre/classes/
  其实上述结果也是通过查找sun.boot.class.path这个系统属性所得知的。
  [java] view plain copy
  
  System.out.println(System.getProperty("sun.boot.class.path"));
  打印结果：C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelib esources.jar;C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelib t.jar;C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelibsunrsasign.jar;C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelibjsse.jar;C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelibjce.jar;C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelibcharsets.jar;C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jreclasses
2. Extension ClassLoader：称为扩展类加载器，负责加载Java的扩展类库，默认加载JAVA_HOME/jre/lib/ext/目下的所有jar。
3. App ClassLoader：称为系统类加载器，负责加载应用程序classpath目录下的所有jar和class文件。
       注意： 除了Java默认提供的三个ClassLoader之外，用户还可以根据需要定义自已的ClassLoader，而这些自定义的ClassLoader都必须继承自java.lang.ClassLoader类，也包括Java提供的另外二个ClassLoader（Extension ClassLoader和App ClassLoader）在内，但是Bootstrap ClassLoader不继承自ClassLoader，因为它不是一个普通的Java类，底层由C++编写，已嵌入到了JVM内核当中，当JVM启动后，Bootstrap ClassLoader也随着启动，负责加载完核心类库后，并构造Extension ClassLoader和App ClassLoader类加载器。

三、ClassLoader加载类的原理

1、原理介绍

       ClassLoader使用的是双亲委托模型来搜索类的，每个ClassLoader实例都有一个父类加载器的引用（不是继承的关系，是一个包含的关系），虚拟机内置的类加载器（Bootstrap ClassLoader）本身没有父类加载器，但可以用作其它ClassLoader实例的的父类加载器。当一个ClassLoader实例需要加载某个类时，它会试图亲自搜索某个类之前，先把这个任务委托给它的父类加载器，这个过程是由上至下依次检查的，首先由最顶层的类加载器Bootstrap ClassLoader试图加载，如果没加载到，则把任务转交给Extension ClassLoader试图加载，如果也没加载到，则转交给App ClassLoader 进行加载，如果它也没有加载得到的话，则返回给委托的发起者，由它到指定的文件系统或网络等URL中加载该类。如果它们都没有加载到这个类时，则抛出ClassNotFoundException异常。否则将这个找到的类生成一个类的定义，并将它加载到内存当中，最后返回这个类在内存中的Class实例对象。

2、为什么要使用双亲委托这种模型呢？

       因为这样可以避免重复加载，当父亲已经加载了该类的时候，就没有必要子ClassLoader再加载一次。考虑到安全因素，我们试想一下，如果不使用这种委托模式，那我们就可以随时使用自定义的String来动态替代java核心api中定义的类型，这样会存在非常大的安全隐患，而双亲委托的方式，就可以避免这种情况，因为String已经在启动时就被引导类加载器（Bootstrcp ClassLoader）加载，所以用户自定义的ClassLoader永远也无法加载一个自己写的String，除非你改变JDK中ClassLoader搜索类的默认算法。

3、 但是JVM在搜索类的时候，又是如何判定两个class是相同的呢？

JVM在判定两个class是否相同时，不仅要判断两个类名是否相同，而且要判断是否由同一个类加载器实例加载的。只有两者同时满足的情况下，JVM才认为这两个class是相同的。就算两个class是同一份class字节码，如果被两个不同的ClassLoader实例所加载，JVM也会认为它们是两个不同class。比如网络上的一个Java类org.classloader.simple.NetClassLoaderSimple，javac编译之后生成字节码文件NetClassLoaderSimple.class，ClassLoaderA和ClassLoaderB这两个类加载器并读取了NetClassLoaderSimple.class文件，并分别定义出了java.lang.Class实例来表示这个类，对于JVM来说，它们是两个不同的实例对象，但它们确实是同一份字节码文件，如果试图将这个Class实例生成具体的对象进行转换时，就会抛运行时异常java.lang.ClassCaseException，提示这是两个不同的类型。现在通过实例来验证上述所描述的是否正确：

1）、在web服务器上建一个org.classloader.simple.NetClassLoaderSimple.java类
[java] view plain copy
1. package org.classloader.simple;
3. public class NetClassLoaderSimple {
5. private NetClassLoaderSimple instance;
7. public void setNetClassLoaderSimple(Object obj) {
8. this.instance = (NetClassLoaderSimple)obj;
9. }
10. }
org.classloader.simple.NetClassLoaderSimple类的setNetClassLoaderSimple方法接收一个Object类型参数，并将它强制转换成org.classloader.simple.NetClassLoaderSimple类型。

2）、测试两个class是否相同（NetWorkClassLoader.java）
[java] view plain copy
1. package classloader;
3. public class NewworkClassLoaderTest {
5. public static void main(String[] args) {
6. try {
7. //测试加载网络中的class文件
8. String rootUrl = "http://localhost:8080/httpweb/classes";
9. String className = "org.classloader.simple.NetClassLoaderSimple";
10. NetworkClassLoader ncl1 = new NetworkClassLoader(rootUrl);
11. NetworkClassLoader ncl2 = new NetworkClassLoader(rootUrl);
12. Class<?> clazz1 = ncl1.loadClass(className);
13. Class<?> clazz2 = ncl2.loadClass(className);
14. Object obj1 = clazz1.newInstance();
15. Object obj2 = clazz2.newInstance();
16. clazz1.getMethod("setNetClassLoaderSimple", Object.class).invoke(obj1, obj2);
17. } catch (Exception e) {
18. e.printStackTrace();
19. }
20. }
22. }
首先获得网络上一个class文件的二进制名称，然后通过自定义的类加载器NetworkClassLoader创建两个实例，并根据网络地址分别加载这份class，并得到这两个ClassLoader实例加载后生成的Class实例clazz1和clazz2，最后将这两个Class实例分别生成具体的实例对象obj1和obj2，再通过反射调用clazz1中的setNetClassLoaderSimple方法。

3）、查看测试结果

结论：从结果中可以看出，虽然是同一份class字节码文件，但是由于被两个不同的ClassLoader实例所加载，所以JVM认为它们就是两个不同的类。

4、ClassLoader的体系架构：

验证ClassLoader加载类的原理：

测试1：打印ClassLoader类的层次结构，请看下面这段代码：
[java] view plain copy
1. ClassLoader loader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader(); //获得加载ClassLoaderTest.class这个类的类加载器
2. while(loader != null) {
3. System.out.println(loader);
4. loader = loader.getParent(); //获得父类加载器的引用
5. }
6. System.out.println(loader);
打印结果：

第一行结果说明：ClassLoaderTest的类加载器是AppClassLoader。

第二行结果说明：AppClassLoader的类加器是ExtClassLoader，即parent=ExtClassLoader。

第三行结果说明：ExtClassLoader的类加器是Bootstrap ClassLoader，因为Bootstrap ClassLoader不是一个普通的Java类，所以ExtClassLoader的parent=null，所以第三行的打印结果为null就是这个原因。

测试2：将ClassLoaderTest.class打包成ClassLoaderTest.jar，放到Extension ClassLoader的加载目录下（JAVA_HOME/jre/lib/ext），然后重新运行这个程序，得到的结果会是什么样呢？

打印结果：

打印结果分析：

为什么第一行的结果是ExtClassLoader呢？

因为ClassLoader的委托模型机制，当我们要用ClassLoaderTest.class这个类的时候，AppClassLoader在试图加载之前，先委托给Bootstrcp ClassLoader，Bootstracp ClassLoader发现自己没找到，它就告诉ExtClassLoader，兄弟，我这里没有这个类，你去加载看看，然后Extension ClassLoader拿着这个类去它指定的类路径（JAVA_HOME/jre/lib/ext）试图加载，唉，它发现在ClassLoaderTest.jar这样一个文件中包含ClassLoaderTest.class这样的一个文件，然后它把找到的这个类加载到内存当中，并生成这个类的Class实例对象，最后把这个实例返回。所以ClassLoaderTest.class的类加载器是ExtClassLoader。

第二行的结果为null，是因为ExtClassLoader的父类加载器是Bootstrap ClassLoader。

测试3：用Bootstrcp ClassLoader来加载ClassLoaderTest.class，有两种方式：

1、在jvm中添加-Xbootclasspath参数，指定Bootstrcp ClassLoader加载类的路径，并追加我们自已的jar（ClassTestLoader.jar）

2、将class文件放到JAVA_HOME/jre/classes/目录下（上面有提到）

方式1：（我用的是Eclipse开发工具，用命令行是在java命令后面添加-Xbootclasspath参数）

打开Run配置对话框：

配置好如图中所述的参数后，重新运行程序，产的结果如下所示：（类加载的过程，只摘下了一部份）

打印结果：
[java] view plain copy
1. [Loaded java.io.FileReader from C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelib t.jar]
2. [Loaded sun.nio.cs.StreamDecoder from C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelib t.jar]
3. [Loaded java.util.ArrayList from C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelib t.jar]
4. [Loaded java.lang.reflect.Array from C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelib t.jar]
5. [Loaded java.util.Locale from C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelib t.jar]
6. [Loaded java.util.concurrent.ConcurrentMap from C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelib t.jar]
7. [Loaded java.util.concurrent.ConcurrentHashMap from C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelib t.jar]
8. [Loaded java.util.concurrent.locks.Lock from C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelib t.jar]
9. [Loaded java.util.concurrent.locks.ReentrantLock from C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelib t.jar]
10. [Loaded java.util.concurrent.ConcurrentHashMap$Segment from C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelib t.jar]
11. [Loaded java.util.concurrent.locks.AbstractOwnableSynchronizer from C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelib t.jar]
12. [Loaded java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer from C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelib t.jar]
13. [Loaded java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$Sync from C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelib t.jar]
14. [Loaded java.util.concurrent.locks.ReentrantLock$NonfairSync from C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelib t.jar]
15. [Loaded java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$Node from C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelib t.jar]
16. [Loaded java.util.concurrent.ConcurrentHashMap$HashEntry from C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelib t.jar]
17. [Loaded java.lang.CharacterDataLatin1 from C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelib t.jar]
18. [Loaded java.io.ObjectStreamClass from C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelib t.jar]
19. [Loaded sun.net.www.ParseUtil from C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelib t.jar]
20. [Loaded java.util.BitSet from C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelib t.jar]
21. [Loaded java.net.Parts from C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelib t.jar]
22. [Loaded java.net.URLStreamHandler from C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelib t.jar]
23. [Loaded sun.net.www.protocol.file.Handler from C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelib t.jar]
24. [Loaded java.util.HashSet from C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelib t.jar]
25. [Loaded sun.net.www.protocol.jar.Handler from C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelib t.jar]
26. [Loaded sun.misc.Launcher$AppClassLoader from C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelib t.jar]
27. [Loaded sun.misc.Launcher$AppClassLoader$1 from C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelib t.jar]
28. [Loaded java.lang.SystemClassLoaderAction from C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelib t.jar]
29. [Path C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jreclasses]
30. [Loaded classloader.ClassLoaderTest from C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jreclasses]
31. null //这是打印的结果
32. C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelib esources.jar;C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelib t.jar;
33. C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelibsunrsasign.jar;C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelibjsse.jar;
34. C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelibjce.jar;C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelibcharsets.jar;
35. C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jreclasses;c:ClassLoaderTest.jar
36. //这一段是System.out.println(System.getProperty("sun.boot.class.path"));打印出来的。这个路径就是Bootstrcp ClassLoader默认搜索类的路径
37. [Loaded java.lang.Shutdown from C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelib t.jar]
38. [Loaded java.lang.Shutdown$Lock from C:Program FilesJavajdk1.6.0_22jrelib t.jar]
方式2：将ClassLoaderTest.jar解压后，放到JAVA_HOME/jre/classes目录下，如下图所示：

提示：jre目录下默认没有classes目录，需要自己手动创建一个

打印结果：

从结果中可以看出，两种方式都实现了将ClassLoaderTest.class由Bootstrcp ClassLoader加载成功了。

四、定义自已的ClassLoader

既然JVM已经提供了默认的类加载器，为什么还要定义自已的类加载器呢？

因为Java中提供的默认ClassLoader，只加载指定目录下的jar和class，如果我们想加载其它位置的类或jar时，比如：我要加载网络上的一个class文件，通过动态加载到内存之后，要调用这个类中的方法实现我的业务逻辑。在这样的情况下，默认的ClassLoader就不能满足我们的需求了，所以需要定义自己的ClassLoader。

定义自已的类加载器分为两步：

1、继承java.lang.ClassLoader

2、重写父类的findClass方法

读者可能在这里有疑问，父类有那么多方法，为什么偏偏只重写findClass方法？

因为JDK已经在loadClass方法中帮我们实现了ClassLoader搜索类的算法，当在loadClass方法中搜索不到类时，loadClass方法就会调用findClass方法来搜索类，所以我们只需重写该方法即可。如没有特殊的要求，一般不建议重写loadClass搜索类的算法。下图是API中ClassLoader的loadClass方法：

示例：自定义一个NetworkClassLoader，用于加载网络上的class文件
[java] view plain copy
1. package classloader;
3. import java.io.ByteArrayOutputStream;
4. import java.io.InputStream;
5. import java.net.URL;
7. /**
8. * 加载网络class的ClassLoader
9. */
10. public class NetworkClassLoader extends ClassLoader {
12. private String rootUrl;
14. public NetworkClassLoader(String rootUrl) {
15. this.rootUrl = rootUrl;
16. }
18. @Override
19. protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
20. Class clazz = null;//this.findLoadedClass(name); // 父类已加载
21. //if (clazz == null) { //检查该类是否已被加载过
22. byte[] classData = getClassData(name); //根据类的二进制名称,获得该class文件的字节码数组
23. if (classData == null) {
24. throw new ClassNotFoundException();
25. }
26. clazz = defineClass(name, classData, 0, classData.length); //将class的字节码数组转换成Class类的实例
27. //}
28. return clazz;
29. }
31. private byte[] getClassData(String name) {
32. InputStream is = null;
33. try {
34. String path = classNameToPath(name);
35. URL url = new URL(path);
36. byte[] buff = new byte[1024*4];
37. int len = -1;
38. is = url.openStream();
39. ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
40. while((len = is.read(buff)) != -1) {
41. baos.write(buff,0,len);
42. }
43. return baos.toByteArray();
44. } catch (Exception e) {
45. e.printStackTrace();
46. } finally {
47. if (is != null) {
48. try {
49. is.close();
50. } catch(IOException e) {
51. e.printStackTrace();
52. }
53. }
54. }
55. return null;
56. }
58. private String classNameToPath(String name) {
59. return rootUrl + "/" + name.replace(".", "/") + ".class";
60. }
62. }
测试类：
[java] view plain copy
1. package classloader;
3. public class ClassLoaderTest {
5. public static void main(String[] args) {
6. try {
7. /*ClassLoader loader = ClassLoaderTest.class.getClassLoader(); //获得ClassLoaderTest这个类的类加载器
8. while(loader != null) {
9. System.out.println(loader);
10. loader = loader.getParent(); //获得父加载器的引用
11. }
12. System.out.println(loader);*/
15. String rootUrl = "http://localhost:8080/httpweb/classes";
16. NetworkClassLoader networkClassLoader = new NetworkClassLoader(rootUrl);
17. String classname = "org.classloader.simple.NetClassLoaderTest";
18. Class clazz = networkClassLoader.loadClass(classname);
19. System.out.println(clazz.getClassLoader());
21. } catch (Exception e) {
22. e.printStackTrace();
23. }
24. }
26. }
打印结果：

下图是我机器上web服务器的目录结构：

目前常用web服务器中都定义了自己的类加载器，用于加载web应用指定目录下的类库（jar或class），如：Weblogic、Jboss、tomcat等，下面我以Tomcat为例，展示该web容器都定义了哪些个类加载器：

1、新建一个web工程httpweb

2、新建一个ClassLoaderServletTest，用于打印web容器中的ClassLoader层次结构
[java] view plain copy
1. import java.io.IOException;
2. import java.io.PrintWriter;
4. import javax.servlet.ServletException;
5. import javax.servlet.http.HttpServlet;
6. import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
7. import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
9. public class ClassLoaderServletTest extends HttpServlet {
11. public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
12. throws ServletException, IOException {
14. response.setContentType("text/html");
15. PrintWriter out = response.getWriter();
16. ClassLoader loader = this.getClass().getClassLoader();
17. while(loader != null) {
18. out.write(loader.getClass().getName()+"<br/>");
19. loader = loader.getParent();
20. }
21. out.write(String.valueOf(loader));
22. out.flush();
23. out.close();
24. }
26. public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
27. throws ServletException, IOException {
28. this.doGet(request, response);
29. }
31. }
3、配置Servlet，并启动服务
[html] view plain copy
1. <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
2. <web-app version="2.4"
3. xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/j2ee"
4. xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
5. xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/j2ee
6. http://java.sun.com/xml/ns/j2ee/web-app_2_4.xsd">
7. <servlet>
8. <servlet-name>ClassLoaderServletTest</servlet-name>
9. <servlet-class>ClassLoaderServletTest</servlet-class>
10. </servlet>
12. <servlet-mapping>
13. <servlet-name>ClassLoaderServletTest</servlet-name>
14. <url-pattern>/servlet/ClassLoaderServletTest</url-pattern>
15. </servlet-mapping>
16. <welcome-file-list>
17. <welcome-file>index.jsp</welcome-file>
18. </welcome-file-list>
19. </web-app>
4、访问Servlet，获得显示结果
相关阅读:
jquery 实现弹出框打开与关闭
 原生将数组内容分别存入创建的循环单行栏（复选框+内容）里并验证
 利用jquery 实现单页定位动画运动
 CSS样式鼠标状态
 cookie 的使用：打开集团站自动跳转到当前城市所对应的网站，通过改变城市跳转到当前城市所对应的网站
 表单验证--通过原生js模仿ajax的异步交互
 springMVC之单文件上传
 springMVC之普通表单提交
 分页之页码数量显示
 cron表达式详解
原文地址：https://www.cnblogs.com/linghu-java/p/6781741.html

深入分析Java ClassLoader原理

一、什么是ClassLoader?

二、Java默认提供的三个ClassLoader

三、ClassLoader加载类的原理

1、原理介绍

2、为什么要使用双亲委托这种模型呢？

3、 但是JVM在搜索类的时候，又是如何判定两个class是相同的呢？

4、ClassLoader的体系架构：

验证ClassLoader加载类的原理：

四、定义自已的ClassLoader

3、但是JVM在搜索类的时候，又是如何判定两个class是相同的呢？