类加载器和双亲委派机制

Java里有如下几种类加载器

引导类加载器：负责加载支撑JVM运行的位于JRE的lib目录下的核心类库，比如rt.jar、charsets.jar等
扩展类加载器：负责加载支撑JVM运行的位于JRE的lib目录下的ext扩展目录中的JAR类包
应用程序类加载器：负责加载ClassPath路径下的类包，主要就是加载你自己写的那些类
自定义加载器：负责加载用户自定义路径下的类包

public class TestJDKClassLoader {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(String.class.getClassLoader());
        System.out.println(com.sun.crypto.provider.DESKeyFactory.class.getClassLoader().getClass().getName());
        System.out.println(TestJDKClassLoader.class.getClassLoader().getClass().getName());

        System.out.println("-------------父加载器-------------");
        ClassLoader appClassLoader = ClassLoader.getSystemClassLoader();
        ClassLoader extClassloader = appClassLoader.getParent();
        ClassLoader bootstrapLoader = extClassloader.getParent();
        System.out.println("the bootstrapLoader : " + bootstrapLoader);
        System.out.println("the extClassloader : " + extClassloader);
        System.out.println("the appClassLoader : " + appClassLoader);

        System.out.println();
        System.out.println("bootstrapLoader加载以下文件：");
        URL[] urls = Launcher.getBootstrapClassPath().getURLs();
        for (int i = 0; i < urls.length; i++) {
            System.out.println(urls[i]);
        }

        System.out.println();
        System.out.println("extClassloader加载以下文件：");
        System.out.println(System.getProperty("java.ext.dirs"));

        System.out.println();
        System.out.println("appClassLoader加载以下文件：");
        System.out.println(System.getProperty("java.class.path"));
    }
}

运行结果如下：

null
sun.misc.Launcher$ExtClassLoader
sun.misc.Launcher$AppClassLoader
-------------父加载器-------------
the bootstrapLoader : null
the extClassloader : sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@4b67cf4d
the appClassLoader : sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2

bootstrapLoader加载以下文件：
file:/C:/dev/jdk1.8_64/jre/lib/resources.jar
file:/C:/dev/jdk1.8_64/jre/lib/rt.jar
file:/C:/dev/jdk1.8_64/jre/lib/sunrsasign.jar
file:/C:/dev/jdk1.8_64/jre/lib/jsse.jar
file:/C:/dev/jdk1.8_64/jre/lib/jce.jar
file:/C:/dev/jdk1.8_64/jre/lib/charsets.jar
file:/C:/dev/jdk1.8_64/jre/lib/jfr.jar
file:/C:/dev/jdk1.8_64/jre/classes

extClassloader加载以下文件：
C:\dev\jdk1.8_64\jre\lib\ext;C:\windows\Sun\Java\lib\ext

appClassLoader加载以下文件：
C:\dev\jdk1.8_64\jre\lib\charsets.jar;C:\dev\jdk1.8_64\jre\lib\deploy.jar;C:\dev\jdk1.8_64\jre\lib\ext\access-bridge-64.jar;C:\dev\jdk1.8_64\jre\lib\ext\cldrdata.jar;C:\dev\jdk1.8_64\jre\lib\ext\dnsns.jar;C:\dev\jdk1.8_64\jre\lib\ext\jaccess.jar;C:\dev\jdk1.8_64\jre\lib\ext\jfxrt.jar;C:\dev\jdk1.8_64\jre\lib\ext\localedata.jar;C:\dev\jdk1.8_64\jre\lib\ext\nashorn.jar;C:\dev\jdk1.8_64\jre\lib\ext\sunec.jar;C:\dev\jdk1.8_64\jre\lib\ext\sunjce_provider.jar;C:\dev\jdk1.8_64\jre\lib\ext\sunmscapi.jar;C:\dev\jdk1.8_64\jre\lib\ext\sunpkcs11.jar;C:\dev\jdk1.8_64\jre\lib\ext\zipfs.jar;C:\dev\jdk1.8_64\jre\lib\javaws.jar;C:\dev\jdk1.8_64\jre\lib\jce.jar;C:\dev\jdk1.8_64\jre\lib\jfr.jar;C:\dev\jdk1.8_64\jre\lib\jfxswt.jar;C:\dev\jdk1.8_64\jre\lib\jsse.jar;C:\dev\jdk1.8_64\jre\lib\management-agent.jar;C:\dev\jdk1.8_64\jre\lib\plugin.jar;C:\dev\jdk1.8_64\jre\lib\resources.jar;C:\dev\jdk1.8_64\jre\lib\rt.jar;C:\workspace\demo1\out\production\demo1;C:\dev\IntelliJ IDEA 2022.3.1\lib\idea_rt.jar

类加载器初始化过程：

1、首先创建JVM启动器实例sun.misc.Launcher

2、在Launcher构造方法内部，其创建了两个类加载器，分别是sun.misc.Launcher.ExtClassLoader(扩展类加载器)和sun.misc.Launcher.AppClassLoader(应用类加载器)。

3、JVM默认使用Launcher的getClassLoader()方法返回的类加载器AppClassLoader的实例加载我们的应用程序。

public Launcher() {
    ExtClassLoader var1;
    try {
        var1 = Launcher.ExtClassLoader.getExtClassLoader();
    } catch (IOException var10) {
        throw new InternalError("Could not create extension class loader", var10);
    }

    try {
        this.loader = Launcher.AppClassLoader.getAppClassLoader(var1);
    } catch (IOException var9) {
        throw new InternalError("Could not create application class loader", var9);
    }

    。。。。。。。

}

public ClassLoader getClassLoader() {
    return this.loader;
}

双亲委派机制

这里类加载其实就有一个双亲委派机制，加载某个类时会先委托父加载器寻找目标类，找不到再委托上层父加载器加载，如果所有父加载器在自己的加载类路径下都找不到目标类，则在自己的类加载路径中查找并载入目标类。

首次委托都是先从缓存中进行查找、二次委托则从各自加载路径下查找并加载

现在看下应用程序类加载器AppClassLoader加载类的双亲委派机制源码，AppClassLoader的loadClass方法最终会调用其父类ClassLoader的loadClass方法，该方法的大体逻辑如下：

首先，检查一下指定名称的类是否已经加载过，如果加载过了，就不需要再加载，直接返回。
如果此类没有加载过，那么，再判断一下是否有父加载器；如果有父加载器，则由父加载器加载（即调用parent.loadClass(name, false);）.或者是调用bootstrap类加载器来加载。
如果父加载器及bootstrap类加载器都没有找到指定的类，那么调用当前类加载器的findClass方法来完成类加载。

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;
    }

为什么要设计双亲委派机制