前言

之前詳細介紹了Java類的整個載入過程（類載入機制詳解）。雖然，篇幅較長，但是也不要被內容嚇到了，其實每個階段都可以用一句話來概括。

1）載入：查詢並載入類的二進位制位元組流資料。

2）驗證：保證被載入的類的正確性。

3）準備：為類的靜態變數分配記憶體，並設定預設初始值。

4）解析：把類中的符號引用轉換為直接引用。

5）初始化：為類的靜態變數賦予正確的初始值。

當然，要想掌握類載入機制，還是需要去深入研究的。（好吧，說了一句正確的廢話）因為其中，有很多知識點也是面試中常問的。比如，我之前去面試的時候，面試官就問到了一個和類初始化相關的問題。就是給一段程式碼，有父子類關係，父子類中包含靜態程式碼塊、構造程式碼塊、普通程式碼塊、建構函式等，然後讓判斷程式碼最終的執行順序。（可自行思考一下，具體內容細節暫時不做擴充套件）

類載入器

終於來到了本文的主題 —— 類載入器和雙親委派機制。

在《深入理解Java虛擬機器》中，對於類載入器的定義是這樣的：

虛擬機器設計團隊把類載入階段中的“通過一個類的許可權定名來獲取描述此類的二進位制位元組流”這個動作放到Java虛擬機器外部去實現，以便讓應用程式自己決定如何去獲取所需要的類。實現這個動作的程式碼模組稱為“類載入器”。

簡單來說，類載入器的作用就是去載入class類的二進位制位元組流的。

類載入器有以下三種：

1）啟動類載入器（Bootstrap ClassLoader）,或者叫根載入器。這個類載入器主要是去載入你在本機配置的環境變數 Java_Home/jre/lib 目錄下的核心API，如rt.jar

2）擴充套件類載入器（Extension ClassLoader）。這個載入器負責載入 Java_Home/jre/lib/ext 目錄下的所有jar包。

3）應用程式類載入器（Application ClassLoader）。這個載入器載入的是你的專案工程的ClassPath目錄下的類庫。如果使用者沒有自定義自己的類載入器，這個就是程式預設的類載入器。

另外，如果有需要的話，使用者也可以自定義自己的類載入器（去繼承ClassLoader類）。

我們也可以通過程式碼把類載入器打印出來：

public class TestClassLoader {
    public static void main(String[] args) {
        Object obj = new Object();
        System.out.println(obj.getClass().getClassLoader());

        TestClassLoader t = new TestClassLoader();
        System.out.println(t.getClass().getClassLoader());
        System.out.println(t.getClass().getClassLoader().getParent());
        System.out.println(t.getClass().getClassLoader().getParent().getParent());
    }
}
 

列印結果：

null
sun.misc.Launcher$AppClassLoader@58644d46
sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@6d6f6e28
null

注意，上面第一行和第四行的null此處可不是空的意思，它代表的是啟動類載入器。因為啟動類載入器是用C++程式碼來實現的，嚴格來說不屬於Java類，所以Java程式碼訪問不到，故返回null。第二行是應用程式類載入器，第三行是擴充套件類載入器。

雙親委派機制

在介紹雙親委派機制之前，先觀察一下以下程式碼能否正確執行：

//自己定義的一個 java.lang包
package java.lang;

public class String {
    public static void main(String[] args) {
        String s = new String();
        System.out.println(s);
    }
}

以上程式碼，編譯沒有任何問題，但是執行時，卻報錯：

為什麼提示在java.lang.String類中找不到main方法呢，我這明明不是定義了嗎？其實，問題的關鍵就在於類載入遵循雙親委派機制。

類載入器有以下這樣的層次關係：

當一個類在載入的時候，都會先委派它的父載入器去載入，這樣一層層的向上委派，直到最頂層的啟動類載入器。如果頂層無法載入（即找不到對應的類），就會一層層的向下查詢，直到找到為止。 這就是類的雙親委派機制。

這樣做有什麼好處呢？這就相當於維護了一個有優先順序的層級關係，即總是從最頂層的父載入器開始載入。這就如同，你工作中遇到了問題需要向上反饋，比如先反饋給小組長，然後小組長反饋給上級經理，最後經理反饋給boss。然後boss感覺這問題太簡單了不需要他親自出手，讓經理自己解決吧，然後經理又向下交給小組長。小組長一看，這問題不算難，人也比較熱心，於是就幫你把問題解決了。（可能例子不是太恰當哈，意思理解即可）

到此，我們就明白了為什麼上邊的程式碼會報錯。因為雙親委派機制的存在，去載入我們自己定義的“java.lang.String”類的時候，會最終委派到頂層的啟動類載入器，然後找到了rt.jar包下的“java.lang.String”。找到之後，就直接載入rt.jar包的String類（也就是我們經常使用的那個字串類），不再去向下查詢，也就載入不了我們自定義的String類了。由於，rt.jar包下的String類中確實沒有main方法，所以才會有以上的報錯資訊。

我們可以試想一下，如果沒有雙親委派機制的存在，那我這段程式碼是不是就可以執行成功了。如果這樣的話，豈不是說明我可以隨意覆蓋rt.jar包中的類（如String，Integer類等）。這樣的話將會使程式陷入混亂，Java核心包中的類的安全也無法保證