java classloader的工作机制是什么

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Java 类加载器的机制

Java 类加载器是一个负责动态加载类定义的系统组件，它允许虚拟机在需要时动态加载类。Java 类加载器遵循一个分层结构，每个加载器都有特定的职责范围。

分层结构

Java 类加载器的分层结构包含三个主要类加载器：

• Bootstrap 类加载器（引导加载器）：由 Java 虚拟机实现，负责加载核心类库（如 java.lang 包）。
• 扩展类加载器：扩展基本加载器，负责加载扩展库（如 javax 开头的包）。
• 系统类加载器（应用程序加载器）：负责加载用户编写的代码（如应用程序类）。

加载过程

类加载器使用以下步骤加载类：

1. 查找：加载器在自己的范围内搜索类。
2. 加载：如果找到该类，加载器将读取其字节码并将其加载到内存中。
3. 链接：加载器将链接该类，包括验证字节码、准备内存空间和解析符号引用。
4. 初始化：加载器将初始化该类，包括执行其静态初始化程序。
5. 使用：一旦类被初始化，虚拟机可以使用它创建对象或调用其方法。

委托机制

Java 类加载器遵循委托机制，即每个加载器都会委托给其父级加载器来加载类。这种机制确保每个加载器只负责加载自己范围内的类。

• 当一个类加载器请求加载一个类时，它首先会尝试自己加载该类。
• 如果它无法加载该类，它会委托给其父级加载器。
• 委托过程一直持续到根加载器（Bootstrap 类加载器）。
• 如果根加载器也无法加载该类，则会抛出 ClassNotFoundException 异常。

双亲委派模型

Java 类加载器采用双亲委派模型，其中：

• 子加载器总是优先委托给父加载器加载类。
• 只有当父加载器无法加载该类时，子加载器才自己尝试加载它。

自定义类加载器

开发人员可以创建自定义类加载器以修改类加载行为。自定义类加载器可以用于：

• 加载类库中的类
• 加解密类字节码
• 监控类加载过程

重要概念

• 类路径：类加载器搜索类的路径列表。
• 类空间：加载的类的隔离容器。
• 类隔离：不同类加载器加载的同名类在不同的类空间中，并且不能互相访问。

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