Java类加载器ClassLoader的双亲委派模型

类加载器

我们编写的.java文件被编译器编译成.class的字节码文件，类加载器ClassLoader负责将这些字节码文件加载到内存中去执行。
JVM提供了三种类加载器：
引导类加载器Bootstrap：最顶层类加载器，负责加载JDK核心类库，C++语言实现
扩展类加载器ExtClassLoader：负责加载JDK扩展类库，Java语言实现
应用类加载器AppClassLoader：负责加载我们自己定义的类和第三方jar包中的类，Java语言实现
AppClassLoader的父加载器是ExtClassLoader，ExtClassLoader的父加载器是Bootstrap。

双亲委派模型

双亲委派机制：当一个类加载器收到类加载的请求时，它首先不会自己去尝试加载这个类，而是把这个请求委派给父加载器完成，每个类加载器都是如此，因此所有的加载请求最终都会传送到顶层的引导类加载器中，只有当父加载器在自己的搜索范围内找不到指定的类时，子加载器才会尝试自己去加载。如下图所示：
加载过程：
当应用类加载器接到加载某个类的任务时，例如：java.lang.String

（1）会先在内存中搜索这个类是否加载过，如果是，就返回这个类的Class对象，不去加载。

（2）如果没有找到，即没有加载过，会把这个任务提交给父加载器。

当扩展类加载器接到类加载的请求时

（1）会先在内存中搜索这个类是否加载过，如果是，就返回这个类的Class对象，不去加载。

（2）如果没有找到，即没有加载过，会把这个任务提交给父加载器。

当引导类加载器接到类加载的请求时

（1）会先在内存中搜索这个类是否加载过，如果是，就返回这个类的Class对象，不去加载。

（2）如果没有找到，即没有加载过，去它负责的范围内尝试加载。

① 如果能够加载，那么就自己加载并返回这个类的Class对象，结束。

② 如果不能加载，那么会把这个任务往回传，让子加载器去加载。

扩展类加载器接到父加载器返回的任务后，去它负责的范围内尝试加载。

① 如果能够加载，那么就自己加载并返回这个类的Class对象，结束。

② 如果不能加载，那么会把这个任务往回传，让子加载器去加载。

应用类加载器接到父加载器返回的任务后，去它负责的范围内尝试加载。

① 如果能够加载，那么就自己加载并返回这个类的Class对象，结束。

② 如果不能加载，那么就抛出ClassNotFoundException

为什么要用这种类加载机制

你可能会想到两个问题：
（1）为什么不用就近原则，子加载器能够加载就让子加载器加载好了，却要委托给父加载器加载？
（2）检查一个类是否加载过为什么要重复搜索，既然加载请求最终要传给顶层的引导类加载器，那么为什么不一开始就交给顶层的引导类加载器，自顶向下尝试加载？

对于问题（1）：保证程序的安全性，防止系统级别的类被替换。例如类java.lang.Object，最终要委派给处于模型最顶层的引导类加载器进行加载，它会优先jdk中提供的Object类，而不是我们自己定义的。
验证：我们自己定义一个Object类，包名也为java.lang：

package java.lang;

public class Object {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("自定义的Object类");
    }
}

发现运行报错：

明明在String类中定义了main方法，为什么提示找不到呢？因为实际加载的是核心类库中Object类，里面是没有main方法的。

对于问题（2）：防止同一个类被重复加载。每层类加载器都有自己的确认逻辑，同一个类被不同的类加载器加载，会被识别为不同的类。只有每层的类加载器都确认自己没有加载过，才能最终判定这个类没有被加载。