深入探討Java類加載器
本篇文章主要是詳細寫一下個人對Java ClassLoader的理解。
首先回顧一下，java虛擬機載入java類的步驟：java文件經過編譯器編譯后變成字節碼文件（.class文件），類加載器(ClassLoader)讀取.class文件，并且轉換成java.lang.Class的一個實例，最后通過newInstance方法創建該類的一個對象。ClassLoader的作用就是根據一個類名，找到對應的字節碼，根據這些字節碼定義出對應的類，該類就是java.lang.Class的一個實例。
類加載器的組織結構
java有三個初始類加載器，當java虛擬機啟動時，它們會按照以下順序啟動：bootstrap classloader -> extension classloader -> system classloader。三者的關系：bootstrap classloader是extension classloader的parent，extension classloader是system classloader的parent。
bootstrap classloader
它是最原始的類加載器，并不是由java代碼寫的，是由原生代碼編寫的。Java有一次編譯、所有平臺運行的效果，就是因為它寫了一份功能相同，但針對不同平臺不同語言實現的底層代碼。它負責加載java核心庫，大家可運行以下代碼，看看自己本地的java核心庫在哪里：
URL[] urls=sun.misc.Launcher.getBootstrapClassPath().getURLs();
for (int i = 0; i < urls.length; i++) {
System.out.println(urls[i].toExternalForm());
} 本人的運行結果：
file:/home/eric/jdk1.6.0_35/jre/lib/resources.jar file:/home/eric/jdk1.6.0_35/jre/lib/rt.jar file:/home/eric/jdk1.6.0_35/jre/lib/sunrsasign.jar file:/home/eric/jdk1.6.0_35/jre/lib/jsse.jar file:/home/eric/jdk1.6.0_35/jre/lib/jce.jar file:/home/eric/jdk1.6.0_35/jre/lib/charsets.jar file:/home/eric/jdk1.6.0_35/jre/lib/modules/jdk.boot.jar file:/home/eric/jdk1.6.0_35/jre/classes
extension classloader
它用來加載JRE的擴展目錄（JAVA_HOME/jre/lib/ext或java.ext.dirs系統屬性指定的）JAR的類包。注意，因為它是bootstrap classloader加載的，所以當你運行：
ClassLoader extensionClassloader=ClassLoader.getSystemClassLoader().getParent();
System.out.println("the parent of extension classloader : "+extensionClassloader.getParent()); 輸出的是：the parent of extension classloader : null
system classloader
它用于加載classpath目錄下的jar包，我們寫的java類，一般都是由它加載，除非你自己制定個人的類加載器。
全盤負責委托機制
classloader加載類時，使用全盤負責委托機制，可以分開兩部分理解：全盤負責，委托。
全盤負責機制：若類A調用了類Ｂ，則類B和類B所引入的所有jar包，都由類A的類加載器統一加載。
委托機制：類加載器在加載類A時，會優先讓父加載器加載，當父加載器加載不到，再找父父加載器，一直找到bootstrap classloader都找不到，才自己去相關的路徑去尋找加載。以下是ClassLoader的源碼：
protected synchronized Class<?> loadClass(String name, boolean resolve)
throws ClassNotFoundException
{
// First, check if the class has already been loaded
Class c = findLoadedClass(name);
if (c == null) {
try {
if (parent != null) {
//從父加載器加載
c = parent.loadClass(name, false);
} else {
//從bootstrap loader加載
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.
c = findClass(name);
}
}
if (resolve) {
resolveClass(c);
}
return c;
} 舉個例子，類加載器加載類A的過程：
1,判斷是否已經加載過，在cache里面查找，若有，跳7；否則下一步
2,判斷當前加載器是否有父加載器，若無，則當前為ext classloader，跳去４；否則下一步
3,請求父加載器加載該類，若加載成功，跳7；若不成功，即父加載器不能找到該類，跳2
4,請求jvm的bootstrap classloader加載，若加載成功，跳7；若失敗，跳5
5,當前加載器自己加載，若成功，跳7；否則，跳6
6,拋出ClassNotFoundException
7,返回Class
編寫自己的類加載器
Java加載類的過程，實質上是調用loadClass()方法，loadClass中調用findLoadedClass()方法來檢查該類是否已經被加載過，如果沒有就會調用父加載器的loadClass()，如果父加載器無法加載該類，就調用findClass()來查找該類。
所以我們要做的就是新建MyClassLoader繼承java.lang.ClassLoader，重寫其中的findClass()方法。主要是重新設計查找字節碼文件的方案，然后調用definedClass來返回。
本人寫了一個demo，用自己的類加載器去加載指定java文件，且帶有熱部署效果，具體請查看以下url。
Demo地址：http://git.oschina.net/ericquan8/hot-deploy