摘要：比如我們要加載類，無論我們用哪個類加載器去加載類，這個加載請求最終都會委托給，這樣就保證了所有加載器加載的類都是同一個類。如果沒有雙親委派模型，那就亂了套了，完全可能搞出多個不同的類。

雙親委派模型是Java加載類的機制.采用雙親委派模型的好處是Java類隨著它的類加載器一起具備了一種帶有優先級的層級關系，通過這種層級關系可以避免類的重復加載.

Bootstrap ClassLoader(啟動類加載器): 負責將%JAVA_HOME%/lib目錄中或-Xbootclasspath中參數指定的路徑中的，并且是虛擬機識別的（按名稱）類庫加載到JVM中

Extension ClassLoader（擴展類加載器): 負責加載%JAVA_HOME%/lib/ext中的所有類庫

Application ClassLoader（應用程序加載器): 負責ClassPath中的類庫

1.雙親委派模型最大的好處就是讓Java類同其類加載器一起具備了一種帶優先級的層次關系。這句話可能不好理解，我們舉個例子。比如我們要加載java.lang.Object類，無論我們用哪個類加載器去加載Object類，這個加載請求最終都會委托給Bootstrap ClassLoader，這樣就保證了所有加載器加載的Object類都是同一個類。如果沒有雙親委派模型，那就亂了套了，完全可能搞出多個不同的Object類。
2.自上而下每個類加載器都會盡力加載.

1.首先加載類調用的loadClass方法,我們找到ClassLoader的loadClass():

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;
        }
    }

首先判斷了該類是否已加載.

若沒加載,則傳給雙親加載器去加載,

若雙親加載器沒能成功加載它,則自己用findClass()去加載.所以是個向上遞歸的過程.

自定義加載器時,需要重寫findClass方法,因為是空的,沒有任何內容:

 protected Class findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        throw new ClassNotFoundException(name);
    }

1.首先需要一個編譯好的class文件,筆者用了一個之前寫的斐波那契的類Fib.class(所在路徑:C:/Users/Think/crabapple),下面是用idea通過反編譯方式打開的class文件,注意記下class文件的包名,在后續代碼中需要使用類的全限定名稱.

//
// Source code recreated from a .class file by IntelliJ IDEA
// (powered by Fernflower decompiler)
//
package crabapple;

public class Fib {
  
    public static int fib(int num) {
        return num < 2 ? num : fib(num - 2) + fib(num - 1);
    }
}

2.繼承ClassLoader,重寫findClass方法:

class MyClassLoader extends ClassLoader {
    private String classPath;  // 保存的地址

    /**
     * 傳入地址構造函數
     * @param classPath
     */
    public MyClassLoader(String classPath) {
        this.classPath = classPath;
    }

    /**
     * 讀取class文件
     * @param name
     * @return
     * @throws Exception
     */
    private byte[] loadByte(String name) throws Exception {
        String inPath = classPath + "/" + name + ".class";
        FileInputStream fis = new FileInputStream(inPath);
        int len = fis.available();
        byte[] data = new byte[len];
        fis.read(data);
        fis.close();
        return data;
    }

    /**
     * 重寫findClass方法，讓加載的時候調用findClass方法
     * @param name
     * @return
     * @throws ClassNotFoundException
     */
    protected Class findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        try {
            byte[] data = loadByte(name);
            // 將字節碼載入內存
            return defineClass(name, data, 0, data.length);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

loadByte方法僅用作讀取文件

findClass方法才是加載類到內存的,注意name必須填全限定名,比如java.lang.Object.

3.測試,一下將使用一些反射機制和class類的方法.

public class ClassLoaderTest extends ClassLoader {

    //main函數本該拋出異常有 ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InstantiationException, InvocationTargetException,為了好看,簡寫成Exception
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //初始化類加載器
        MyClassLoader myClassLoader=new MyClassLoader("C:/Users/Think/crabapple");
        //加載Fib類,筆者class文件包名為crabapple
        Class myClass=myClassLoader.loadClass("crabapple.Fib");
        //獲取加載類的實例
        Object object=myClass.newInstance();
        //獲取該類一個名為fib,且參數為int的方法
        Method method=myClass.getMethod("fib",int.class);
        //執行這個方法
        int result=method.invoke(object,4);
        //打印結果
        System.out.print(result);
        
        //output
        /**
         * 3
         * Process finished with exit code 0
         */
    }
}

執行成功

我們來分析下,Fib類的加載過程,初始化自定義類加載器后,loadClass方法肯定將其委派到雙親Application ClassLoader,而Application ClassLoader又將其委派到Extension ClassLoader,繼而委派到Bootstrap ClassLoader.但是Bootstrap ClassLoader發現Fib并不在自己的加載能力范圍內,于是移向Extension ClassLoader,同理Extension ClassLoader只能加載/ext中的class,繼而讓給Application ClassLoader,而Application ClassLoader只加載classpath中的類,于是又回到我們自定義的MyClassLoader,幸好我們重寫了findClass方法進而執行了加載,否在findClass拋出找不到類的異常.至此Fib類加載完成.

如上便是筆者對雙親委派模型的總結,如有錯誤,歡迎指正.