【本文转自深入研究Java类加载机制】
类加载是Java程序运行的第一步，研究类的加载有助于了解JVM执行过程，并指导开发者采取更有效的措施配合程序执行。 研究类加载机制的第二个目的是让程序能动态的控制类加载，比如热部署等，提高程序的灵活性和适应性。 一、简单过程 Java程序运行的场所是内存，当在命令行下执行： java HelloWorld 命令的时候，JVM会将HelloWorld.class加载到内存中，并形成一个Class的对象HelloWorld.class。 其中的过程就是类加载过程： 1、寻找jre目录，寻找jvm.dll，并初始化JVM； 2、产生一个Bootstrap Loader（启动类加载器）； 3、Bootstrap Loader自动加载Extended Loader（标准扩展类加载器），并将其父Loader设为Bootstrap Loader。 4、Bootstrap Loader自动加载AppClass Loader（系统类加载器），并将其父Loader设为Extended Loader。 5、最后由AppClass Loader加载HelloWorld类。 以上就是类加载的最一般的过程。 二、类加载器各自搜索的目录 为了弄清楚这个问题，首先还要看看System类的API doc文档。 键 相关值的描述 java.versionJava 运行时环境版本java.vendorJava 运行时环境供应商java.vendor.urlJava 供应商的 URLjava.homeJava 安装目录java.vm.specification.versionJava 虚拟机规范版本java.vm.specification.vendorJava 虚拟机规范供应商java.vm.specification.nameJava 虚拟机规范名称java.vm.versionJava 虚拟机实现版本java.vm.vendorJava 虚拟机实现供应商java.vm.nameJava 虚拟机实现名称java.specification.versionJava 运行时环境规范版本java.specification.vendorJava 运行时环境规范供应商java.specification.nameJava 运行时环境规范名称java.class.versionJava 类格式版本号java.class.pathJava 类路径java.library.path加载库时搜索的路径列表java.io.tmpdir默认的临时文件路径java.compiler要使用的 JIT 编译器的名称java.ext.dirs一个或多个扩展目录的路径os.name操作系统的名称os.arch操作系统的架构os.version操作系统的版本file.separator文件分隔符（在 UNIX 系统中是“/”）path.separator路径分隔符（在 UNIX 系统中是“:”）line.separator行分隔符（在 UNIX 系统中是“/n”）user.name用户的账户名称user.home用户的主目录user.dir用户的当前工作目录 可惜这个帮助文档并不全，直接用程序打印出来如下： for (Map.Entry<Object, Object> entry : System.getProperties().entrySet()) { System.out.println(entry.getKey()+"\t"+entry.getValue()); } 1、Bootstrap Loader（启动类加载器）：加载System.getProperty("sun.boot.class.path")所指定的路径或jar。 2、Extended Loader（标准扩展类加载器ExtClassLoader）：加载System.getProperty("java.ext.dirs")所指定的路径或jar。在使用Java运行程序时，也可以指定其搜索路径，例如：java -Djava.ext.dirs=d:\projects\testproj\classes HelloWorld 3、AppClass Loader（系统类加载器AppClassLoader）：加载System.getProperty("java.class.path")所指定的路径或jar。在使用Java运行程序时，也可以加上-cp来覆盖原有的Classpath设置，例如： java -cp ./lavasoft/classes HelloWorld ExtClassLoader和AppClassLoader在JVM启动后，会在JVM中保存一份，并且在程序运行中无法改变其搜索路径。如果想在运行时从其他搜索路径加载类，就要产生新的类加载器。 三、类加载器的特点 1、运行一个程序时，总是由AppClass Loader（系统类加载器）开始加载指定的类。 2、在加载类时，每个类加载器会将加载任务上交给其父，如果其父找不到，再由自己去加载。 3、Bootstrap Loader（启动类加载器）是最顶级的类加载器了，其父加载器为null. 四、类加载器的获取 很容易，看下面例子 public class HelloWorld { public static void main(String[] args) { HelloWorld hello = new HelloWorld(); Class c = hello.getClass(); ClassLoader loader = c.getClassLoader(); System.out.println(loader); System.out.println(loader.getParent()); System.out.println(loader.getParent().getParent()); } } 打印结果： sun.misc.Launcher$AppClassLoader@19821f sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@addbf1 null Process finished with exit code 0 从上面的结果可以看出，并没有获取到ExtClassLoader的父Loader，原因是Bootstrap Loader（启动类加载器）是用C语言实现的，找不到一个确定的返回父Loader的方式，于是就返回null。 五、类的加载 类加载有三种方式： 1、命令行启动应用时候由JVM初始化加载 2、通过Class.forName()方法动态加载 3、通过ClassLoader.loadClass()方法动态加载 三种方式区别比较大，看个例子就明白了： public class HelloWorld { public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException { ClassLoader loader = HelloWorld.class.getClassLoader(); System.out.println(loader); //使用ClassLoader.loadClass()来加载类，不会执行初始化块 loader.loadClass("Test2"); //使用Class.forName()来加载类，默认会执行初始化块 // Class.forName("Test2"); //使用Class.forName()来加载类，并指定ClassLoader，初始化时不执行静态块 // Class.forName("Test2", false, loader); } } public class Test2 { static { System.out.println("静态初始化块执行了！"); } } 分别切换加载方式，会有不同的输出结果。 六、自定义ClassLoader 为了说明问题，先看例子： package test; import java.net.MalformedURLException; import java.net.URL; import java.net.URLClassLoader; /** * 自定义ClassLoader * * @author leizhimin 2009-7-29 22:05:48 */ public class MyClassLoader { public static void main(String[] args) throws MalformedURLException, ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException { URL url = new URL("file:/E:\\projects\\testScanner\\out\\production\\testScanner"); ClassLoader myloader = new URLClassLoader(new URL[]{url}); Class c = myloader.loadClass("test.Test3"); System.out.println("----------"); Test3 t3 = (Test3) c.newInstance(); } } public class Test3 { static { System.out.println("Test3的静态初始化块执行了！"); } } 运行后： ---------- Test3的静态初始化块执行了！ Process finished with exit code 0 可以看出自定义了ClassLoader myloader = new URLClassLoader(new URL[]{url});已经成功将类Test3加载到内存了，并通过默认构造方法构造了对象Test3 t3 = (Test3) c.newInstance(); 有关ClassLoader还有很重要一点： 同一个ClassLoader加载的类文件，只有一个Class实例。但是，如果同一个类文件被不同的ClassLoader载入，则会有两份不同的ClassLoader实例（前提是着两个类加载器不能用相同的父类加载器）。
