类加载器

一、类加载器是什么

**类加载器（ClassLoader）**负责把 .class 文件加载到 JVM 内存中，并生成对应的 Class 对象。

本质：

输入：字节码（.class 文件）
输出：Class<?> 对象（方法区/元空间中）

二、类加载过程

类加载器主要参与的是：

1	加载（Loading） → 验证 → 准备 → 解析 → 初始化

类加载器只负责第一步：加载（Loading）

具体做：

根据类的全限定名找到字节码
读取 .class
转换为 JVM 内部结构
生成 Class 对象

三、类加载器的分类

Java 中有三种核心类加载器：

3.1 启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）

用 C++ 实现（不是 Java 类）
负责加载：
1
<JAVA_HOME>/lib
比如：
- rt.jar（JDK8）
- 核心类：String、Object

特点：

最顶层加载器
没有父加载器

3.2 扩展类加载器（Extension ClassLoader）

Java 实现
加载目录：
1
<JAVA_HOME>/lib/ext

3.3 应用类加载器（Application ClassLoader）

又叫 系统类加载器
负责加载：
1
classpath
也就是你写的代码

面试重点：

默认情况下，我们写的类都是它加载的

3.4 自定义类加载器（User-defined）

你可以继承 ClassLoader 自己实现：

class MyClassLoader extends ClassLoader {
    @Override
    protected Class<?> findClass(String name) {
        // 自定义加载逻辑
    }
}

使用场景：

热部署（Tomcat）
加密 class
动态加载

四、双亲委派模型 ⭐（重点）

4.1 什么是双亲委派？

当一个类加载请求来时：

1	当前加载器 → 先问父加载器 → 一直往上 → Bootstrap

加载顺序：

Application
   ↑
Extension
   ↑
Bootstrap

4.2 工作流程

假设要加载 java.lang.String：

Application 收到请求
交给 Extension
Extension 交给 Bootstrap
Bootstrap 找到了 → 加载成功
返回结果

4.3 为什么要这样设计？

防止核心类被篡改

你写一个假的：

1 2	package java.lang; public class String {}

不会生效，因为：

Bootstrap 已经加载了真正的 String

避免重复加载

同一个类只会被加载一次

4.4 注意点（面试高频）

双亲委派不是强制的

可以被打破（如 Tomcat）

五、如何打破双亲委派

典型场景：

5.1 重写 `loadClass` 方法

类加载器在进行类加载的时候，它首先不会自己去尝试加载这个类，而是把这个请求委派给父类加载器去完成（调用父加载器 loadClass() 方法来加载类）。
重写 loadClass() 方法之后，我们就可以改变传统双亲委派模型的执行流程。

5.1 Tomcat

每个 Web 应用有独立 ClassLoader
可以加载不同版本的类

为什么要打破？

不同应用可能依赖不同版本的库

5.2 SPI（Service Provider Interface）

比如：

JDBC
ServiceLoader

原因：

核心类需要加载第三方实现

解决：

线程上下文类加载器（Thread Context ClassLoader）

六、类加载器的核心方法

1	loadClass()

流程：

1
2
3

1. 检查是否已加载
2. 委派父加载器
3. 自己加载（findClass）

七、面试高频总结

⭐ Q1：类加载器有哪些？

Bootstrap（启动类加载器）
Extension（扩展类加载器）
Application（应用程序类加载器）
自定义

⭐ Q2：双亲委派模型作用？

防止篡改核心类
避免重复加载

⭐ Q3：什么时候会破坏双亲委派？

重写 loadClass 方法
Tomcat
SPI（JDBC）

⭐ Q4：类加载器负责什么？

只负责：

加载字节码 → 生成 Class 对象

八、一句话总结

类加载器负责把 .class 加载进 JVM，而双亲委派模型保证了加载的安全性和唯一性。