Java中的类加载器层次结构

Java中的类加载器层次结构主要包括以下几种类加载器，它们之间存在一定的父子关系，这种关系主要基于双亲委派模型：

1. 引导类加载器（Bootstrap ClassLoader）：

   • 这是最顶层的类加载器，由C++编写实现，不继承自java.lang.ClassLoader。
   • 它主要负责加载Java的核心库，这些库通常位于JAVA_HOME/jre/lib/rt.jar（或对应JDK版本的路径）中，以及其他由JVM指定的路径。
   • 由于是原生代码实现，因此在Java中无法直接获取到它的实例。

2. 扩展类加载器（Extension ClassLoader）：

   • 由Java编写，继承自java.lang.ClassLoader。
   • 主要负责加载Java的扩展库，这些库位于JAVA_HOME/jre/lib/ext（或java.ext.dirs系统属性指定的路径）中。
   • 它被引导类加载器所加载。

3. 系统类加载器（System ClassLoader）或应用程序类加载器（Application ClassLoader）：

   • 同样由Java编写，继承自java.lang.ClassLoader。
   • 它负责加载用户类路径（classpath）上所指定的类库，包括开发者自己编写的Java类。
   • 它被扩展类加载器所加载。

4. 自定义类加载器：

   • 开发人员可以通过继承java.lang.ClassLoader类来实现自己的类加载器，以满足特定的需求。
   • 自定义类加载器可以加载指定路径下的类，或者通过特殊的方式加载类，比如从网络加载。

双亲委派模型

双亲委派模型是Java类加载器在加载类时采用的一种机制，它确保了类的加载过程具有安全性和一致性。具体来说，当某个类加载器需要加载一个类时，它会首先尝试将这个任务委派给它的父类加载器去完成，依次递归，直到引导类加载器。只有当父类加载器无法完成这个加载任务时，子类加载器才会尝试自己去加载。

双亲委派模型的主要优点包括：

1. 避免重复加载：由于每个类只会被加载一次，避免了重复加载相同的类，从而提高了程序执行效率。
2. 保证安全性：通过优先委派给父加载器进行加载，可以避免恶意代码通过自定义的类加载器来劫持JVM，从而保证了程序的安全性。
3. 统一管理：由于所有的类的加载都由顶层的启动类加载器加载，因此可以统一管理类的加载，从而更好地进行内存管理和JVM优化。

工作流程：

1. 当一个类加载器接收到一个类加载请求时，它首先检查自己是否已经加载过这个类。
2. 如果没有加载过，它会将这个请求委派给它的父类加载器。
3. 父类加载器同样会先检查自己是否已经加载过这个类，如果没有，则继续向上委派，直到引导类加载器。
4. 如果引导类加载器也无法加载这个类，那么类加载请求会依次向下传递，直到某个子类加载器能够加载这个类为止。
5. 如果所有的类加载器都无法加载这个类，则抛出ClassNotFoundException。

这种机制确保了Java核心库的类型安全，避免了用户自定义的类与Java核心库中的类发生冲突。