Java 是如何加载类的?

本文只是从 Java 的角度出发，并不涉及 Android 的类加载方式。

从上一篇解析类加载机制的文章：

我们已经知道了 ClassLoader 的委托机制。

本篇文章我们来详细分析下 ClassLoader 是如何加载 Java 类的。

一、ClassLoader 使用

流程简单说是这样的：

• 我们用 ClassLoader 的 loadClass() 方法获取到了对应类的 class 文件；
• 随后通过 class 文件调用 newInstance() 方法创建了对应类的实例；
• 然后调用实例的方法；

那么其实 loadClass() 就是我们加载类的关键一步。

二、loadClass() 源码解析

从上例中，点击 loadClass() 方法，进入 ClassLoader 源码

发现实际起作用的还是 loadClass(name,false) 这个方法，我们点进去看看

源码的解释已经很清楚了，我们再来看下实际代码

用流程图可以这样概括一下

我们逐个步骤看下吧

① 保证线程安全

synchronized (getClassLoadingLock(name))

给整个 loadClass 的过程加了一把同步锁，避免了多线程共同加载相同名字的 class 的类加载问题。

② 查看是否已加载

findLoadedClass(name)

看了源码，发现查看对应名字的 class 是否已被加载是调用的 native 方法：

findLoadedClass0(name)

如果 class 已经被加载，那么就直接返回加载的 Class 文件；

如果 class 并未被加载，那么继续进行下面的步骤。

③ 查找「父'类加载器」

我们再看下全局变量 parent 的声明

所以，在加载类时，起初 parent 不为 null，所以会调用

parent.loadClass(name,false)

依次往父级上推，直到 parent 为 null，即追溯到的「父'类加载器」是

BootStrap，则会调用

findBootstrapClassOrNull(name)

方法，我们来看下这个方法的定义

这个方法会返回一个“被 bootstrap 加载过的类，如果没有找到，则会返回 null ”

而真正的逻辑处理也是一个 native 方法：

findBootstrapClass(name)

如果这个方法返回值不为 null ，loadClass 流程会进入：

parent.loadClass(name, false)

阶段，依次往父级上推，直到出现下方情况之一

• 加载成功，返回加载好的类
• 加载失败，返回 null
• 加载异常，抛出 ClassNotFoundException 异常

则结束此过程。

④ 如果加载失败，返回为 null，则会调用：

findClass(name)

即如果我们没有自定义类加载器，默认则会抛出

ClassNotFoundException 异常。

ok ，这样整个过程就结束了。

我们可以看到，整个 loadClass() 的方法会有两种情况：

• 加载成功，返回加载好的类
• 加载异常，抛出 ClassNotFoundException 异常

三、单纯了解了 ClassLoader 中的 loadClass() 不够，我们来自定义一个类加载器吧

我的例子的思路大致是：

① 创建一个需要被自定义的 ClassLoader 加载的 java 文件，并编译成为 class 文件

很简单，就是打印一句话，但此例是我们要创建 java 文件的基类。

下面是我们的需要加载的 java 文件，即上面基类的子类。

运行，得到 class 文件

红框内即我们得到的class 文件

② 在我们工程目录下创建一个新的目录，用来存放我们创建好的 class 文件

③ 编写我们的自定义 ClassLoader 文件

对，没有可扩展性，路径都是定的。

因为上文中我们解析 loadClass() 方法的源码时，得知我们需要重写

findClass

方法，所以这里就重写了下，主要功能就是找到我们放到 myclasses 文件夹下的 class 文件，并且调用 defineClass 方法去解析出来。

④ 创建运行类，查看类加载器的加载规则

打印结果是

我们发现，同样是通过 myClassLoader 的实例加载的类，但是当我们加载

MyClassLoaderTest 时:

Class loadClass = classLoader.loadClass("com.guaju.classloadertest.MyClassLoaderTest");

真正的类加载器是 AppClassLoader

而当我们加载 PrintUtil 时:

 Class<?> loadClass = myClassLoader.loadClass("PrintUtil");

真正的类加载器是 MyClassLoader。

当我们修改 PrintUtils 的加载方式时

真正的类加载器也是 AppClassLoader

总结得到这两点：

• 自定义类加载器时，如果传入完整类名，会优先使用系统类加载器去加载类，如果系统类加载器找不到该类，则会调用自定义的类加载器。
• 自定义类加载器时，需要使用 findClass 去定位需要加载的类，读取并调用 defineClass 方法去解析类

好了，本篇完~~~

后续会继续针对 Android 项目的类加载进行解析，如果有兴趣想继续看，点个关注吧~