類加載器是 Java 語言的一個創新，也是 Java 語言流行的重要原因之一。它使得 Java 類可以被動態加載到 Java 虛擬機中并執行。類加載器從 JDK 1.0 就出現了，初是為了滿足 Java Applet 的需要而開發出來的。Java Applet 需要從遠程下載 Java 類文件到瀏覽器中并執行。現在類加載器在 Web 容器和 OSGi 中得到了廣泛的使用。一般來說，Java 應用的開發人員不需要直接同類加載器進行交互。Java 虛擬機默認的行為就已經足夠滿足大多數情況的需求了。不過如果遇到了需要與類加載器進行交互的情況，而對類加載器的機制又不是很了解的話，就很容易花大量的時間去調試 ClassNotFoundException和 NoClassDefFoundError等異常。本文將詳細介紹 Java 的類加載器，幫助讀者深刻理解 Java 語言中的這個重要概念。下面首先介紹一些相關的基本概念。
類加載器基本概念
顧名思義，類加載器(class loader)用來加載 Java 類到 Java 虛擬機中。一般來說，Java 虛擬機使用 Java 類的方式如下：Java 源程序(.java 文件)在經過 Java 編譯器編譯之后就被轉換成 Java 字節代碼(.class 文件)。類加載器負責讀取 Java 字節代碼，并轉換成 java.lang.Class類的一個實例。每個這樣的實例用來表示一個 Java 類。通過此實例的 newInstance()方法就可以創建出該類的一個對象。實際的情況可能更加復雜，比如 Java 字節代碼可能是通過工具動態生成的，也可能是通過網絡下載的。
基本上所有的類加載器都是 java.lang.ClassLoader類的一個實例。下面詳細介紹這個 Java 類。
java.lang.ClassLoader類介紹
java.lang.ClassLoader
類的基本職責就是根據一個指定的類的名稱，找到或者生成其對應的字節代碼，然后從這些字節代碼中定義出一個 Java 類，即 java.lang.Class類的一個實例。除此之外，ClassLoader還負責加載 Java 應用所需的資源，如圖像文件和配置文件等。不過本文只討論其加載類的功能。為了完成加載類的這個職責，ClassLoader提供了一系列的方法，關于這些方法的細節會在下面進行介紹。
getParent() 返回該類加載器的父類加載器。
loadClass(String name) 加載名稱為 name的類，返回的結果是 java.lang.Class類的實例。
findClass(String name) 查找名稱為 name的類，返回的結果是 java.lang.Class類的實例。
findLoadedClass(String name) 查找名稱為 name的已經被加載過的類，返回的結果是 java.lang.Class類的實例。
defineClass(String name, byte[] b, int off, int len) 把字節數組 b中的內容轉換成 Java 類，返回的結果是 java.lang.Class類的實例。這個方法被聲明為 final的。
resolveClass(Class c) 鏈接指定的 Java 類。
對于上面給出的方法，表示類名稱的 name參數的值是類的二進制名稱。需要注意的是內部類的表示，如 com.example.Sample$1和 com.example.Sample$Inner等表示方式。這些方法會在下面介紹類加載器的工作機制時，做進一步的說明。
類加載器的樹狀組織結構。
Java 中的類加載器大致可以分成兩類，一類是系統提供的，另外一類則是由 Java 應用開發人員編寫的。系統提供的類加載器主要有下面三個：
引導類加載器(bootstrap class loader)：它用來加載 Java 的核心庫，是用原生代碼來實現的，并不繼承自 java.lang.ClassLoader。
擴展類加載器(extensions class loader)：它用來加載 Java 的擴展庫。Java 虛擬機的實現會提供一個擴展庫目錄。該類加載器在此目錄里面查找并加載 Java 類。
系統類加載器(system class loader)：它根據 Java 應用的類路徑(CLASSPATH)來加載 Java 類。一般來說，Java 應用的類都是由它來完成加載的。可以通過 ClassLoader.getSystemClassLoader()來獲取它。
除了系統提供的類加載器以外，開發人員可以通過繼承 java.lang.ClassLoader
類的方式實現自己的類加載器，以滿足一些特殊的需求。
除了引導類加載器之外，所有的類加載器都有一個父類加載器。通過 getParent()方法可以得到。對于系統提供的類加載器來說，系統類加載器的父類加載器是擴展類加載器，而擴展類加載器的父類加載器是引導類加載器;對于開發人員編寫的類加載器來說，其父類加載器是加載此類加載器 Java 類的類加載器。因為類加載器 Java 類如同其它的 Java 類一樣，也是要由類加載器來加載的。一般來說，開發人員編寫的類加載器的父類加載器是系統類加載器。類加載器通過這種方式組織起來，形成樹狀結構。樹的根節點就是引導類加載器。中給出了一個典型的類加載器樹狀組織結構示意圖，其中的箭頭指向的是父類加載器。
在了解了類加載器的樹狀組織結構之后，下面介紹類加載器的代理模式。
類加載器在嘗試自己去查找某個類的字節代碼并定義它時，會先代理給其父類加載器，由父類加載器先去嘗試加載這個類，依次類推。在介紹代理模式背后的動機之前，首先需要說明一下 Java 虛擬機是如何判定兩個 Java 類是相同的。Java 虛擬機不僅要看類的全名是否相同，還要看加載此類的類加載器是否一樣。只有兩者都相同的情況，才認為兩個類是相同的。即便是同樣的字節代碼，被不同的類加載器加載之后所得到的類，也是不同的。（相關推薦：）
比如一個 java類 com.example.Sample，編譯之后生成了字節代碼文件 Sample.class。兩個不同的類加載器 ClassLoaderA和 ClassLoaderB分別讀取了這個 Sample.class文件，并定義出兩個 java.lang.Class類的實例來表示這個類。這兩個實例是不相同的。對于 Java 虛擬機來說，它們是不同的類。試圖對這兩個類的對象進行相互賦值，會拋出運行時異常 ClassCastException。
