关于java语言类加载器以及双亲委托机制

• 一、类加载器概述
• 二、类加载器的分类
• 三、双亲委托机制（类加载过程）
• 四、双亲委托机制的作用
• 五、小结

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顾名思义，类加载器就是用来加载类到内存当中的一种工具，如果类加载不成功，你可能会遇到java.lang.ClassNotFoundException（找不到类异常）或java.lang.NoClassDefError（类没有定义错误）。在java语言中，通过JVM调用类加载器去将某一个类加载到方法区中，然后你就可以使用这个类，那么类加载器是如何去加载类的呢？是通过双亲委派机制来加载的。

二、类加载器的分类

类加载器一共可以分为4类：
1.引导类加载器【也称为根加载器】
作用：负责加载最最核心的类库，例如：JRE的核心类库中的rt.jar等，rt.jar包中包含了常见的包：java.util包、java.lang包等等，String类就是在java.lang包中。

2.扩展类加载器
作用：负责加载JRE目录下lib文件夹中的ext文件夹，也就是扩展库

3.应用程序类加载器
作用：负责加载程序员自己编写的类，或者是接口等等。比如IDEA中，默认就加载out目录下的类。

4.自定义类加载器
特殊情况下需要用到自定义类加载器，由于双亲委派机制只用到了上面三种类加载器，这里就不多说自定义类加载器了，很少用到。

三、双亲委托机制（类加载过程）

1.什么是双亲委托机制？
引导类加载器、扩展类加载器、应用程序类加载器三个加载器一起组合工作加载一个类，它们三种之间的工作关系就被称之为双亲委托机制。
2.什么是双亲？
1）在生活中，双亲指的就是父母
2）在类加载器中，双亲指的就是类加载器的parent属性，每一个类加载器都有一个parent属性，用来记录它的父加载器。

• 应用程序类加载器的父加载器是扩展类加载器
• 扩展类加载器的父加载器是引导类加载器
• 引导类加载器没有父加载器，它已经是最上层的加载器了

3.双亲委托机制的工作过程，一共分为6个步骤
1）当系统需要加载某个类时，同时首先是应用程序类加载器先接到任务，例如：加载java.lang.String
2）应用程序类加载器接到任务之后，会先在方法区搜索这个类的Class对象，如果找到了，说明这个类已经被加载过了，那么就直接返回它的Class对象，不会重复加载。如果没有找到这个类的Class对象，会把这个任务先提交给“父加载器”，应用程序类加载器的父加载器就是扩展类加载器。
3）扩展类加载器接到任务以后，会先在方法区搜索这个类的Class对象，如果找到了，说明这个类 已经被加载过了，那么就直接返回它的Class对象，不会重复加载。如果没有找到这个类的Class对象， 会把这个任务先提交给“父加载器”，应用程序类加载器的父加载器就是引导类加载器（根加载器）。
4）引导类加载器接到任务之后，会先在方法区搜索这个类的Class对象，如果找到了，说明这个类 已经被加载过了，那么就直接返回它的Class对象，不会重复加载。如果没有找到这个类的Class对象，则会在自己负责的区域加载这个类，比如它负责的rt.jar包等，如果找到了就返回Class对象，如果没有 找到，就把任务往回传，传给扩展类加载器。
5）扩展类加载器接到父加载器回传的任务之后，就会在它负责的JRE/lib/ext目录下加载这个类，如果找到了，就返回这个Class对象，如果没找到，就把任务回传给应用程序类加载器。
6）应用程序类加载器接到父加载器回传的任务之后，就会在它负责的目录下加载整个类，例如： 项目路径下（IDEA中就是out目果找到了就返回这个类Class，如果找不到就报错ClassNotFoundException：类找不到异常

四、双亲委托机制的作用

1.可能有人会有疑问，为什么加载一个类需要这么复杂呢？原因只有一个：就是为了类加载安全，所以双亲委派机制就是为了安全而存在的，下面举例如果没有双亲委派机制，不安全的特殊情况。
2.例子：
某一天，程序员自己写了一个类，包名是java.lang，类名是String，完整类名就是java.lang.String，和java自带的String类完全重名，如果没有双亲委派机制，应用程序类加载器接到任务后就在自己负责的区域加载类，然后也发现了java.lang.String类，就加载到方法区中，此时你如果再想使用系统自带的String类就用不了了，因为方法区里已经有了一个java.lang.String类，你将永远无法使用系统自带的String类。
3.那么在双亲委派机制下，如果程序员自定义了一个java.lang.String类会发生什么呢？自定义的这个String类能不能使用呢？答案是：不能使用，详情看图
第一步：自定义包名是java.lang，类名是String的课

第二步：写代码测试能否加载到自己定义的String类

第三步：运行结果

对运行结果做一个解释：
因为有双亲委派机制，所以当你加载java.lang.String类的时候，首先应用程序类加载器会上抛给扩展类加载器，扩展类加载器上抛给引导类加载器，引导类加载器无法继续上抛，就在自己负责的区域查找，结果找到了rt.jar包中的java.lang.String类，所以就返回系统自带的String类，由于系统自带的String类中是没有main方法的，所以你执行的结果就是找不到main方法，因为此时的String类是系统自带的，而不是你自己编写的，所以双亲委派的安全作用就体现了。

五、小结

只有掌握了类加载的底层原理，以后工作了才知道找不到类异常和类没有定义错误去如何处理，对症下药，相信你已经对双亲委托机制有了很深刻的理解了，感谢阅读！

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