一、類與類加載器

　　允許類加載階段中的“通過一個類的全限定名來獲取描述此類的二進制字節流”這個動作可以讓應用程序自己決定如何去獲取所需要的類。實現這個動作的代碼模塊稱為“類加載器”。

　　類加載器雖然只用於實現類的加載動作，但它在Java程序中起到的作用卻遠遠不限於類加載階段。對於任意一個類，都需要由加載它的類加載器和這個類本身一同確立其在Java虛擬機中的唯一性，每一個類加載器，都擁有一個獨立的類名稱空間。

　　比較兩個類是否“相等”，只有在這兩個類是由同一個類加載器加載的前提下才有意義，否則，即使這兩個類來源於同一個Class文件，被同一個虛擬機加載，只要加載它們的類加載器不同，那這兩個類就必定不相等。

二、雙親委派模型

　　從Java虛擬機的角度來講，只存在兩種不同的類加載器：一種是啟動類加載器，使用C++語言實現，是虛擬機自身的一部分。另一種就是所有其他的類加載器，這些類加載器都由Java語言實現，獨立於虛擬機外部，並且全都繼承自抽象類java.lang.ClassLoader。

　　從Java開發人員的角度來看，類加載器還可以劃分得更細致一些，絕大部分Java程序都會使用到以下3種系統提供的類加載器：

　　1）啟動類加載器，這個類將器負責將存放在＜JAVA_HOME＞\lib目錄中的，或者被-Xbootclasspath參數所指定的路徑中的，並且是虛擬機識別的類庫加載到虛擬機內存中（僅按照文件名識別，如rt.jar，名字不符合的類庫即使放在lib目錄中也不會被加載）。啟動類加載器無法被Java程序直接引用，用戶在編寫自定義類加載器時，如果需要把加載請求委派給引導類加載器，那直接使用null代替即可。

　　2）擴展類加載器，負責加載＜JAVA_HOME＞\lib\ext目錄中的，或者被java.ext.dirs系統變量所指定的路徑中的所有類庫，開發者可以直接使用擴展類加載器。

　　3）應用程序類加載器，是ClassLoader中的getSystemClassLoader()方法的返回值，所以一般也稱它為系統類加載器。它負責加載用戶類路徑（ClassPath）上所指定的類庫，開發者可以直接使用這個類加載器，如果應用程序中沒有自定義過自己的類加載器，一般情況下這個就是程序中默認的類加載器

　　我們的應用程序都是由這3種類加載器互相配合進行加載的，如果有必要，還可以加入自己定義的類加載器。

雙親委派模型的層次關系

　　雙親委派模型要求除了頂層的啟動類加載器外，其余的類加載器都應當有自己的父類加載器。這裏類加載器之間的父子關系一般不會以繼承的關系來實現，而是都使用組合關系來復用父加載器的代碼。

　　下圖展示的類加載器之間的這種層次關系，稱為類加載器的雙親委派模型。並不是一個強制性的約束模型，而是Java設計者推薦給開發者的一種類加載器實現方式。

雙親委派模型的工作過程

　　如果一個類加載器收到了類加載的請求，它首先不會自己去嘗試加載這個類，而是把這個請求委派給父類加載器去完成，每一個層次的類加載器都是如此，因此所有的加載請求最終都應該傳送到頂層的啟動類加載器中，只有當父加載器反饋自己無法完成這個加載請求（它的搜索範圍中沒有找到所需的類）時，子加載器才會嘗試自己去加載。

雙親委派模型的好處

　　有一個顯而易見的好處就是Java類隨著它的類加載器一起具備了一種帶有優先級的層次關系。

　　例如類java.lang.Object，它存放在rt.jar之中，無論哪一個類加載器要加載這個類，最終都是委派給處於模型最頂端的啟動類加載器進行加載，因此Object類在程序的各種類加載器環境中都是同一個類。

　　相反，如果沒有使用雙親委派模型，由各個類加載器自行去加載的話，如果用戶自己編寫了一個稱為java.lang.Object的類，並放在程序的ClassPath中，那系統中將會出現多個不同的Object類，Java類型體系中最基礎的行為也就無法保證，應用程序也將會變得一片混亂。

雙親委派模型代碼實現

　　實現雙親委派的代碼都集中在java.lang.ClassLoader的loadClass()方法之中。代碼如下。

protected synchronized Class<?> loadClass(String name, Boolean resolve) throws ClassNotFoundException{
    //1 檢查請求的類是否已經被加載過  
    Class c = findLoadedClass(name);
    if(c == null){ 
        try{
            if(parent != null){ 
                //2 沒有則調用父類加載器的loadClass()方法；
                c = parent.loadClass(name, false);
            }else{  
                //3 若父類加載器為null，則使用啟動類加載器作為父加載器；
                c = findBootstrapClassOrNull(name);
            }
        }catch(ClassNotFoundException e){
            //4 父類加載器無法完成類加載請求，拋出ClassNotFoundException異常  
        }
        if(c == null){
            //5 在父類加載器無法加載時，再調用本身的findClass方法進行類加載
            c = findClass(name);
        }
    }
    if(resolve){
        resolveClass(c);
    }
    return c;
}

　　邏輯為：先檢查是否已經被加載過，若沒有加載則調用父加載器的loadClass()方法，若父加載器為空則默認使用啟動類加載器作為父加載器。如果父類加載失敗，拋出ClassNotFoundException異常後，再調用自己的findClass()方法進行加載。

小例子

package java.lang;
public class String{
    public static void main(String[] args ){    
    }
}

輸出結果：
錯誤: 在類 java.lang.String 中找不到主方法, 請將主方法定義為:
   public static void main(String[] args)

　　這裏的String類不是明明有main方法嗎？根據雙親委托模型java.lang.String最後會委托給啟動類加載器Bootstrap ClassLoader加載，Bootstrap ClassLoader只能加載JAVA_HOME\jre\lib中的class類(J2SE API)，J2SE API中確實有一個java.lang.String，但這個類和我們自定義的類不同，Bootstrap ClassLoader以為找到了這個類，就開始加載J2SE API中的java.lang.String，但這個類是沒有main方法的。

參考鏈接：

　　https://blog.csdn.net/lxlmycsdnfree/article/details/72841841

JVM理論：（三/6）類加載器、雙親委派