ClassLoader主要對(duì)類(lèi)的請(qǐng)求提供服務(wù)，當(dāng)JVM需要某類(lèi)時(shí)，它根據(jù)名稱(chēng)向ClassLoader要求這個(gè)類(lèi)，然后由ClassLoader返回這個(gè)類(lèi)的class對(duì)象。 1.1 幾個(gè)相關(guān)概念ClassLoader負(fù)責(zé)載入系統(tǒng)的所有Resources（Class，文件，來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的字節(jié)流等），通過(guò)ClassLoader從而將資源載入JVM  
每個(gè)class都有一個(gè)reference，指向自己的ClassLoader。Class.getClassLoader()  
array的ClassLoader就是其元素的ClassLoader，若是基本數(shù)據(jù)類(lèi)型，則這個(gè)array沒(méi)有ClassLoader  
1.2 主要方法和工作過(guò)程java1.1及從前版本中，ClassLoader主要方法：  
Class loadClass( String name, boolean resolve ); ClassLoader.loadClass() 是 ClassLoader 的入口點(diǎn)  
defineClass 方法是 ClassLoader 的主要訣竅。該方法接受由原始字節(jié)組成的數(shù)組并把它轉(zhuǎn)換成 Class 對(duì)象。原始數(shù)組包含如從文件系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)裝入的數(shù)據(jù)。  
findSystemClass 方法從本地文件系統(tǒng)裝入文件。它在本地文件系統(tǒng)中尋找類(lèi)文件，如果存在，就使用 defineClass 將原始字節(jié)轉(zhuǎn)換成 Class 對(duì)象，以將該文件轉(zhuǎn)換成類(lèi)。當(dāng)運(yùn)行 Java 應(yīng)用程序時(shí)，這是 JVM 正常裝入類(lèi)的缺省機(jī)制。  
resolveClass可以不完全地（不帶解析）裝入類(lèi)，也可以完全地（帶解析）裝入類(lèi)。當(dāng)編寫(xiě)我們自己的 loadClass 時(shí)，可以調(diào)用 resolveClass，這取決于 loadClass 的 resolve 參數(shù)的值  
findLoadedClass 充當(dāng)一個(gè)緩存：當(dāng)請(qǐng)求 loadClass 裝入類(lèi)時(shí)，它調(diào)用該方法來(lái)查看 ClassLoader 是否已裝入這個(gè)類(lèi)，這樣可以避免重新裝入已存在類(lèi)所造成的麻煩。應(yīng)首先調(diào)用該方法  
一般load方法過(guò)程如下：  

調(diào)用 findLoadedClass 來(lái)查看是否存在已裝入的類(lèi)。  
如果沒(méi)有，那么采用某種特殊的神奇方式來(lái)獲取原始字節(jié)。（通過(guò)IO從文件系統(tǒng)，來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的字節(jié)流等）  
如果已有原始字節(jié)，調(diào)用 defineClass 將它們轉(zhuǎn)換成 Class 對(duì)象。  
如果沒(méi)有原始字節(jié)，然后調(diào)用 findSystemClass 查看是否從本地文件系統(tǒng)獲取類(lèi)。  
如果 resolve 參數(shù)是 true，那么調(diào)用 resolveClass 解析 Class 對(duì)象。  
如果還沒(méi)有類(lèi)，返回 ClassNotFoundException。  
否則，將類(lèi)返回給調(diào)用程序。  
1.3 委托模型自從JDK1.2以后，ClassLoader做了改進(jìn)，使用了委托模型，所有系統(tǒng)中的ClassLoader組成一棵樹(shù)，ClassLoader在載入類(lèi)庫(kù)時(shí)先讓Parent尋找，Parent找不到才自己找。  
JVM在運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生三個(gè)ClassLoader，Bootstrap ClassLoader、Extension ClassLoader和App ClassLoader。其中，Bootstrap ClassLoader是用C++編寫(xiě)的，在Java中看不到它，是null。它用來(lái)加載核心類(lèi)庫(kù)，就是在lib下的類(lèi)庫(kù)，Extension ClassLoader加載lib/ext下的類(lèi)庫(kù)，App ClassLoader加載Classpath里的類(lèi)庫(kù)，三者的關(guān)系為:App ClassLoader的Parent是Extension ClassLoader，而Extension ClassLoader的Parent為Bootstrap ClassLoader。加載一個(gè)類(lèi)時(shí)，首先BootStrap進(jìn)行尋找，找不到再由Extension ClassLoader尋找，最后才是App ClassLoader。  

將ClassLoader設(shè)計(jì)成委托模型的一個(gè)重要原因是出于安全考慮，比如在Applet中，如果編寫(xiě)了一個(gè)java.lang.String類(lèi)并具有破壞性。假如不采用這種委托機(jī)制，就會(huì)將這個(gè)具有破壞性的String加載到了用戶(hù)機(jī)器上，導(dǎo)致破壞用戶(hù)安全。但采用這種委托機(jī)制則不會(huì)出現(xiàn)這種情況。因?yàn)橐虞djava.lang.String類(lèi)時(shí)，系統(tǒng)最終會(huì)由Bootstrap進(jìn)行加載，這個(gè)具有破壞性的String永遠(yuǎn)沒(méi)有機(jī)會(huì)加載。  

委托模型還帶來(lái)了一些問(wèn)題，在某些情況下會(huì)產(chǎn)生混淆，如下是Tomcat的ClassLoader結(jié)構(gòu)圖:  

                Bootstrap 
                  | 
                System 
                  | 
                Common 
                /     
            Catalina  Shared 
                      /     
                   Webapp1  Webapp2 ... 

由 Common 類(lèi)裝入器裝入的類(lèi)決不能（根據(jù)名稱(chēng)）直接訪問(wèn)由 Web 應(yīng)用程序裝入的類(lèi)。使這些類(lèi)聯(lián)系在一起的唯一方法是通過(guò)使用這兩個(gè)類(lèi)集都可見(jiàn)的接口。在這個(gè)例子中，就是包含由 Java servlet 實(shí)現(xiàn)的 javax.servlet.Servlet。  
如果在lib或者lib/ext等類(lèi)庫(kù)有與應(yīng)用中同樣的類(lèi)，那么應(yīng)用中的類(lèi)將無(wú)法被載入。通常在jdk新版本出現(xiàn)有類(lèi)庫(kù)移動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，例如最初我們使用自己的xml解析器，而在jdk1.4中xml解析器變成標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)庫(kù)，load的優(yōu)先級(jí)也高于我們自己的xml解析器，我們自己的xml解析器永遠(yuǎn)無(wú)法找到，將可能導(dǎo)致我們的應(yīng)用無(wú)法運(yùn)行。  

相同的類(lèi)，不同的ClassLoader，將導(dǎo)致ClassCastException異常  

1.4 線(xiàn)程中的ClassLoader每個(gè)運(yùn)行中的線(xiàn)程都有一個(gè)成員contextClassLoader，用來(lái)在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)地載入其它類(lèi)，可以使用方法Thread.currentThread().setContextClassLoader(...);更改當(dāng)前線(xiàn)程的contextClassLoader，來(lái)改變其載入類(lèi)的行為；也可以通過(guò)方法Thread.currentThread().getContextClassLoader()來(lái)獲得當(dāng)前線(xiàn)程的ClassLoader。  
實(shí)際上，在Java應(yīng)用中所有程序都運(yùn)行在線(xiàn)程里，如果在程序中沒(méi)有手工設(shè)置過(guò)ClassLoader，對(duì)于一般的java類(lèi)如下兩種方法獲得的ClassLoader通常都是同一個(gè)  

this.getClass.getClassLoader()；  
Thread.currentThread().getContextClassLoader()；  
方法一得到的Classloader是靜態(tài)的，表明類(lèi)的載入者是誰(shuí)；方法二得到的Classloader是動(dòng)態(tài)的，誰(shuí)執(zhí)行（某個(gè)線(xiàn)程），就是那個(gè)執(zhí)行者的Classloader。對(duì)于單例模式的類(lèi)，靜態(tài)類(lèi)等，載入一次后，這個(gè)實(shí)例會(huì)被很多程序（線(xiàn)程）調(diào)用，對(duì)于這些類(lèi)，載入的Classloader和執(zhí)行線(xiàn)程的Classloader通常都不同。  

1.5 Web應(yīng)用中的ClassLoader回到上面的例子，在Tomcat里，WebApp的ClassLoader的工作原理有點(diǎn)不同，它先試圖自己載入類(lèi)（在ContextPath/WEB-INF/...中載入類(lèi)），如果無(wú)法載入，再請(qǐng)求父ClassLoader完成。  
由此可得：  

對(duì)于WEB APP線(xiàn)程，它的contextClassLoader是WebAppClassLoader  
對(duì)于Tomcat Server線(xiàn)程，它的contextClassLoader是CatalinaClassLoader  
1.6 獲得ClassLoader的幾種方法可以通過(guò)如下3種方法得到ClassLoader  
this.getClass.getClassLoader(); // 使用當(dāng)前類(lèi)的ClassLoader  
Thread.currentThread().getContextClassLoader(); // 使用當(dāng)前線(xiàn)程的ClassLoader  
ClassLoader.getSystemClassLoader(); // 使用系統(tǒng)ClassLoader，即系統(tǒng)的入口點(diǎn)所使用的ClassLoader。（注意，system ClassLoader與根ClassLoader并不一樣。JVM下system ClassLoader通常為App ClassLoader）  
1.7 幾種擴(kuò)展應(yīng)用用戶(hù)定制自己的ClassLoader可以實(shí)現(xiàn)以下的一些應(yīng)用  
安全性。類(lèi)進(jìn)入JVM之前先經(jīng)過(guò)ClassLoader，所以可以在這邊檢查是否有正確的數(shù)字簽名等  
加密。java字節(jié)碼很容易被反編譯，通過(guò)定制ClassLoader使得字節(jié)碼先加密防止別人下載后反編譯，這里的ClassLoader相當(dāng)于一個(gè)動(dòng)態(tài)的解碼器  
歸檔。可能為了節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源，對(duì)自己的代碼做一些特殊的歸檔，然后用定制的ClassLoader來(lái)解檔  
自展開(kāi)程序。把java應(yīng)用程序編譯成單個(gè)可執(zhí)行類(lèi)文件，這個(gè)文件包含壓縮的和加密的類(lèi)文件數(shù)據(jù)，同時(shí)有一個(gè)固定的ClassLoader，當(dāng)程序運(yùn)行時(shí)它在內(nèi)存中完全自行解開(kāi)，無(wú)需先安裝  
動(dòng)態(tài)生成。可以生成應(yīng)用其他還未生成類(lèi)的類(lèi)，實(shí)時(shí)創(chuàng)建整個(gè)類(lèi)并可在任何時(shí)刻引入JVM  
2.0 資源載入 
所有資源都通過(guò)ClassLoader載入到JVM里，那么在載入資源時(shí)當(dāng)然可以使用ClassLoader，只是對(duì)于不同的資源還可以使用一些別的方式載入，例如對(duì)于類(lèi)可以直接new，對(duì)于文件可以直接做IO等。 2.1 載入類(lèi)的幾種方法假設(shè)有類(lèi)A和類(lèi)B，A在方法amethod里需要實(shí)例化B，可能的方法有3種。對(duì)于載入類(lèi)的情況，用戶(hù)需要知道B類(lèi)的完整名字（包括包名，例如"com.rain.B"）  
1. 使用Class靜態(tài)方法 Class.forName  

    Class cls = Class.forName("com.rain.B"); 
    B b = (B)cls.newInstance(); 

2. 使用ClassLoader  
    /* Step 1. Get ClassLoader */ 
    ClassLoader cl; // 如何獲得ClassLoader參考1.6 

    /* Step 2. Load the class */ 
    Class cls = cl.loadClass("com.rain.B"); // 使用第一步得到的ClassLoader來(lái)載入B 
     
    /* Step 3. new instance */ 
    B b = (B)cls.newInstance(); // 有B的類(lèi)得到一個(gè)B的實(shí)例 

3. 直接new  
    B b = new B(); 

2.2 文件載入（例如配置文件等）假設(shè)在com.rain.A類(lèi)里想讀取文件夾 /com/rain/config 里的文件sys. 
對(duì)于相對(duì)路徑，其相對(duì)值是相對(duì)于ClassLoader的，因?yàn)镃lassLoader是一棵樹(shù)，所以這個(gè)相對(duì)路徑和ClassLoader樹(shù)上的任何一個(gè)ClassLoader相對(duì)比較后可以找到文件，那么文件就可以找到，當(dāng)然，讀取文件也使用委托模型  

1. 直接IO  

/** 
 * 假設(shè)當(dāng)前位置是 "C:/test"，通過(guò)執(zhí)行如下命令來(lái)運(yùn)行A "java com.rain.A" 
 * 1. 在程序里可以使用絕對(duì)路徑，Windows下的絕對(duì)路徑以盤(pán)號(hào)開(kāi)始，Unix下以"/"開(kāi)始 
 * 2. 也可以使用相對(duì)路徑，相對(duì)路徑前面沒(méi)有"/" 
 * 因?yàn)槲覀冊(cè)?nbsp;"C:/test" 目錄下執(zhí)行程序，程序入口點(diǎn)是"C:/test"，相對(duì)路徑就 
 * 是 "com/rain/config/sys.properties" 
 * （例子中，當(dāng)前程序的ClassLoader是App ClassLoader，system ClassLoader = 當(dāng)前的 
 * 程序的ClassLoader，入口點(diǎn)是"C:/test"） 
 * 對(duì)于ClassLoader樹(shù)，如果文件在jdk lib下，如果文件在jdk lib/ext下，如果文件在環(huán)境變量里， 
 * 都可以通過(guò)相對(duì)路徑"sys.properties"找到，lib下的文件最先被找到 
 */ 
File f = new File("C:/test/com/rain/config/sys.properties"); // 使用絕對(duì)路徑 
//File f = new File("com/rain/config/sys.properties"); // 使用相對(duì)路徑 
InputStream is = new FileInputStream(f); 

如果是配置文件，可以通過(guò)java.util.Properties.load(is)將內(nèi)容讀到Properties里，Properties默認(rèn)認(rèn)為is的編碼是ISO-8859-1，如果配置文件是非英文的，可能出現(xiàn)亂碼問(wèn)題。  
2. 使用ClassLoader  

/** 
 * 因?yàn)橛?種方法得到ClassLoader，對(duì)應(yīng)有如下3種方法讀取文件 
 * 使用的路徑是相對(duì)于這個(gè)ClassLoader的那個(gè)點(diǎn)的相對(duì)路徑，此處只能使用相對(duì)路徑 
 */ 
InputStream is = null; 
is = this.getClass().getClassLoader().getResourceAsStream( 
       "com/rain/config/sys.properties"); //方法1 
//is = Thread.currentThread().getContextClassLoader().getResourceAsStream( 
       "com/rain/config/sys.properties"); //方法2 
//is = ClassLoader.getSystemResourceAsStream("com/rain/config/sys.properties"); //方法3 

如果是配置文件，可以通過(guò)java.util.Properties.load(is)將內(nèi)容讀到Properties里，這里要注意編碼問(wèn)題。  
3. 使用ResourceBundle  

    ResourceBundle bundle = ResourceBundle.getBoundle("com.rain.config.sys"); 

這種用法通常用來(lái)載入用戶(hù)的配置文件，關(guān)于ResourceBunlde更詳細(xì)的用法請(qǐng)參考其他文檔  
總結(jié)：有如下3種途徑來(lái)載入文件  

    1. 絕對(duì)路徑 ---> IO 
    2. 相對(duì)路徑 ---> IO 
                ---> ClassLoader 
    3. 資源文件 ---> ResourceBundle 

2.3 如何在web應(yīng)用里載入資源在web應(yīng)用里當(dāng)然也可以使用ClassLoader來(lái)載入資源，但更常用的情況是使用ServletContext，如下是web目錄結(jié)構(gòu)  
    ContextRoot 
       |- jsp、HTML、Image等各種文件 
        |- [WEB-INF] 
              |- web.xml 
              |- [lib] Web用到的JAR文件 
                |- [classes] 類(lèi)文件 

用戶(hù)程序通常在classes目錄下，如果想讀取classes目錄里的文件，可以使用ClassLoader，如果想讀取其他的文件，一般使用ServletContext.getResource()  
如果使用ServletContext.getResource(path)方法，路徑必須以"/"開(kāi)始，路徑被解釋成相對(duì)于ContextRoot的路徑，此處載入文件的方法和ClassLoader不同，舉例"/WEB-INF/web.xml","/download/WebExAgent.rar"