Java 類加載器是Java 運行時環境的一部分，它可以將 Java 類動態加載到Java 虛擬機中。由于類加載器，Java 運行時系統不需要了解文件和文件系統。

Java 類不會一次全部加載到內存中，而是在應用程序需要時加載。此時，JRE調用Java ClassLoader，這些 ClassLoader 將類動態加載到內存中。

Java 中的類加載器類型

并非所有類都由單個 ClassLoader 加載。根據類的類型和類的路徑，決定加載該特定類的 ClassLoader。要了解加載類的 ClassLoader，請使用getClassLoader()方法。所有類都根據它們的名稱加載，如果找不到這些類中的任何一個，則返回NoClassDefFoundError或ClassNotFoundException。

Java 類加載器分為三種類型：

BootStrap ClassLoader：Bootstrap ClassLoader是一個機器代碼，它在 JVM 調用它時啟動操作。它不是一個java類。它的工作是加載第一個純Java ClassLoader。Bootstrap ClassLoader 從rt.jar位置加載類。Bootstrap ClassLoader 沒有任何父 ClassLoader。它也被稱為Primodial ClassLoader。

Extension ClassLoader： Extension ClassLoader 是 Bootstrap ClassLoader 的子類，從各自的 JDK Extension 庫中加載核心 java 類的擴展。它從jre/lib/ext目錄或系統屬性java.ext.dirs指向的任何其他目錄加載文件。

系統類加載器：應用程序類加載器也稱為系統類加載器。它加載在環境變量CLASSPATH、-classpath 或 -cp 命令行選項中找到的應用程序類型類。Application ClassLoader 是 Extension ClassLoader 的子類。

注意：ClassLoader 委托層次模型總是按照 Application ClassLoader->Extension ClassLoader->Bootstrap ClassLoader 的順序運行。Bootstrap ClassLoader 總是被賦予更高的優先級，其次是 Extension ClassLoader，然后是 Application ClassLoader。

Java ClassLoader 的功能原理

功能原則是Java 類加載器工作的一組規則或特性。功能的三個原則，它們是：

委托模型：Java 虛擬機和 Java 類加載器使用一種稱為委托層次算法的算法將類加載到 Java 文件中。

ClassLoader 基于委托模型給出的一組操作工作。他們是：

ClassLoader 始終遵循委托層次原則。

每當 JVM 遇到一個類時，它都會檢查該類是否已經加載。

如果該類已經加載到方法區域中，則 JVM 繼續執行。

如果該類不在方法區域中，則 JVM 要求 Java ClassLoader Sub-System 加載該特定類，然后 ClassLoader 子系統將控制權移交給Application ClassLoader。

然后，Application ClassLoader 將請求委托給 Extension ClassLoader，而Extension ClassLoader又將請求委托給Bootstrap ClassLoader。

Bootstrap ClassLoader 將在 Bootstrap 類路徑(JDK/JRE/LIB)中搜索。如果類可用，則加載它，否則將請求委托給 Extension ClassLoader。

Extension ClassLoader 在 Extension Classpath(JDK/JRE/LIB/EXT) 中搜索類。如果類可用，則加載它，否則將請求委托給 Application ClassLoader。

Application ClassLoader 在 Application Classpath 中搜索類。如果該類可用，則加載它，如果不可用，則生成ClassNotFoundException異常。

可見性原則：可見性原則指出，由父類加載器加載的類對子類加載器可見，但由子類加載器加載的類對父類加載器不可見。假設一個類 GEEKS.class 已被 Extension ClassLoader 加載，那么該類僅對 Extension ClassLoader 和 Application ClassLoader 可見，而對 Bootstrap ClassLoader 不可見。如果再次嘗試使用 Bootstrap ClassLoader 加載該類，則會給出異常java.lang.ClassNotFoundException。

唯一性屬性：唯一性屬性確保類是唯一的并且沒有類的重復。這也確保了父類加載器加載的類不會被子類加載器加載。如果父類加載器無法找到該類，那么只有當前實例會嘗試自己這樣做。

Java.lang.ClassLoader 的方法

在 JVM 請求類之后，需要執行幾個步驟來加載類。類是根據委托模型加載的，但有一些重要的方法或函數在加載類中起著至關重要的作用。

loadClass(String name, boolean resolve)：該方法用于加載JVM引用的類。它將類的名稱作為參數。這是 loadClass(String, boolean) 類型。

defineClass()：defineClass() 方法是最終方法，不能被覆蓋。此方法用于將字節數組定義為類的實例。如果類無效，則拋出ClassFormatError。

findClass(String name)：此方法用于查找指定的類。此方法只查找但不加載類。

findLoadedClass(String name)：該方法用于驗證 JVM 引用的 Class 之前是否已加載。

Class.forName(String name, boolean initialize, ClassLoader loader)：該方法用于加載類以及初始化類。此方法還提供了選擇任何一個 ClassLoader 的選項。如果 ClassLoader 參數為 NULL，則使用 Bootstrap ClassLoader。

示例：在加載類之前執行以下代碼：

protected synchronized Class<?>
loadClass(String name, boolean resolve)
	throws ClassNotFoundException
{
	Class c = findLoadedClass(name);
	try {
		if (c == NULL) {
			if (parent != NULL) {
				c = parent.loadClass(name, false);
			}
			else {
				c = findBootstrapClass0(name);
			}
		}
		catch (ClassNotFoundException e)
		{
			System.out.println(e);
		}
	}
}

注意：如果一個類已經被加載，它會返回它。否則，它將對新類的搜索委托給父類加載器。如果父類加載器沒有找到該類，loadClass()調用方法findClass()來查找并加載該類。如果父ClassLoader沒有找到該類， findClass()方法會在當前ClassLoader中搜索該類。如果大家想了解更多相關知識，不妨來關注一下動力節點的Java在線學習，里面的課程內容從入門到精通，很適合零基礎的小伙伴學習，希望對大家能夠有所幫助。