类装载器-ClassLoader

类装载器的工作机制

类装载器就是寻找类的字节码文件并构造出类在JVM内部表示对象的组件。在Java中，类装载器把一个类装入JVM中，需要经过以下步骤：

1. 装载：查找和导入Class文件。
2. 链接：执行校验、准备和解析步骤，其中解析步骤是可以选择的。
   1. 校验：检查载入Class文件数据的正确性。
   2. 准备：给类的静态变量分配存储空间。
   3. 解析：将符号引用转换成直接引用。
3. 初始化：对类的静态变量、静态代码块执行初始化工作。
   类装载工作由ClassLoader及其子类负责。ClassLoader是一个重要的Java运行时系统组件，它负责在运行时查找和装入Class字节码文件，JVM在运行会产生3个ClassLoader：根装载器、ExtClassLoader(扩展类装载器)和AppClassLoader(应用类装载器)。其中，根装载不是ClassLoader的子类，它使用C++语言编写，因而在Java中看不到它，根装载器负责装载JRE的核心类库，如JRE目标下的rt.jar、charsets.jar等。ExtClassLoader和AppClassLoader都是ClassLoader的子类，其中ExtClassLoader负责装载JRE扩展目录ext中的JAR类包；AppClassLoader负责装载Classpath路径下的类包。

这3个类装载器之间存在父子层级关系，即根装载器是ExtClassLoader的父装载器，ExtClassLoader是AppClassLoaderde父装载器。在默认情况下，使用AppClassLoader装载应用程序的类。

JVM装在类时使用"全盘负责委托机制"，"全盘负责"是指当一个ClassLoader装载一个类时，除非显式地使用另一个ClassLoader，该类所依赖及引用也由这个ClassLoader载入；"委托机制"是指先委托父装载器寻找目标类，只有在找不到的情况下才从自己的类路径下查找并装载目标类。这一点是从安全角度考虑的。

ClassLoader的重要方法

在Java中，ClassLoader是一个抽象类，位于java.lang包中。下面对该类的一些重要接口方法进行介绍。

• Class loadClass(String name): name参数指定类装载器需要装载类的名字，必须使用全限定类名。该方面有一个重载方法loadClass(String name,boolean resolve),resolve参数告诉装载器是否需要解析该类，在初始化类之前，应考虑进行类解析的工作，但并不是所有的类都需要解析该类。如果JVM只需要知道该类是否存在或找出该类的超类，那么就不需要进行解析。
• Class definClass(String name,byte[] b,int off,int len): 将类文件的字节数组转换成JVM内部的java.lang.Class对象，字节数组可以从本地文件系统、远程网络获取。参数name为字节数组对应的全限定类名。
• Class findSystemClass(String name)：从本地文件系统载入Class文件。如果本地文件系统不存在该Class文件，则将抛出ClassNotFoundException异常，该方法是JVM默认使用的装载机制。
• CLass findLoadedClass(String name): 调用该方法来查看ClassLoader是否已经装入某个类。如果已装入，那么返回java.lang.Class对象；否则返回null，如果强行装载已存在的类，那么将会抛出链接错误。
• ClassLoader getParent()：获取类装载器的父装载器。除根装载器外，所有的类装载器有且仅有一个父装载器。ExtClassLoader的父装载器是根装载器，因为根装载器非Java语言编写，所以无法获得，将返回null。