Java类加载原理解析

Java 类加载原理解析

1 基本信息

摘要：

每个 java 开发人员对 java.lang.ClassNotFoundExcetpion 这个异常肯定都不

陌生，这背后就涉及到了 java 技术体系中的类加载。Java 的类加载机制是 java

技术体系中比较核心的部分，虽然和大部分开发人员直接打交道不多，但是对其

背后的机理有一定理解有助于排查程序中出现的类加载失败等技术问题，对理解

java 虚拟机的连接模型和 java 语言的动态性都有很大帮助。

作者：朱兴 创建于 2007-6-22 MSN：zhu_xing@live.cn

2 Java 虚拟机类加载器结构简述

1 2.1 JVM 三种预定义类型类加载器

我们首先看一下 JVM 预定义的三种类型类加载器，当一个 JVM 启动的时候，

Java 缺省开始使用如下三种类型类装入器：

启动（Bootstrap）类加载器：引导类装入器是用本地代码实现的类装入器，

它负责将 <Java_Runtime_Home>/lib 下面的类库加载到内存中。由于引导类加

载器涉及到虚拟机本地实现细节，开发者无法直接获取到启动类加载器的引用，

所以不允许直接通过引用进行操作。

标 准 扩 展 （ Extension ） 类 加 载 器 ： 扩 展 类 加 载 器 是 由 Sun 的

统类加载器。

除了以上列举的三种类加载器，还有一种比较特殊的类型就是线程上下文类

加载器，这个将在后面单独介绍。

2 2.2 类加载双亲委派机制介绍和分析

在这里，需要着重说明的是，JVM 在加载类时默认采用的是双亲委派机制。

通俗的讲，就是某个特定的类加载器在接到加载类的请求时，首先将加载任务委

托给父类加载器，依次递归，如果父类加载器可以完成类加载任务，就成功返回；

只有父类加载器无法完成此加载任务时，才自己去加载。关于虚拟机默认的双亲

委派机制，我们可以从系统类加载器和标准扩展类加载器为例作简单分析。

继 承

层次图

图 二

系统类加载器继承层次图

通过图一和图二我们可以看出，类加载器均是继承自 java.lang.ClassLoader

抽象类。我们下面我们就看简要介绍一下 java.lang.ClassLoader 中几个最重要的

方法:

public Class<?> loadClass(String name) throws

protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException

{//…}

protected final Class<?> defineClass(String name, byte[] b, int off, int len)

throws ClassFormatError{//…}

（java.net.URLClassLoader 和 java.security.SecureClassLoader）的代码可以看

protectedsynchronized Class<?> loadClass(String name,boolean resolve)

throws ClassNotFoundException {

if (c ==null) {

try {

if (parent !=null) {

}catch (ClassNotFoundException e) {

if (resolve) {

return c;

的父类加载器是标准

扩展类加载器，标准

public static void main(String[] args) {

try {

System.out.println(ClassLoader.getSystemClassLoader());

System.out.println(ClassLoader.getSystemClassLoader().getParent();