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# 问题

27. ClassLoader 加载类的顺序是什么？

注意：本篇只做简要介绍，详细内容请参考《深入理解Java虚拟机》 (opens new window)

或下文，JVM篇，垃圾回收章节。

# 标准答案

ClassLoader 加载类的顺序遵循父加载委托模型。首先，当前类加载器会将加载请求委托给父加载器，如果父加载器无法加载类，则由当前类加载器加载该类。Java 的类加载器有三种主要类型：根类加载器（Bootstrap ClassLoader）、扩展类加载器（Extension ClassLoader）和应用程序类加载器（Application ClassLoader）。它们按照父子关系形成了一个加载链，加载顺序从根类加载器开始，直到应用程序类加载器。

# 答案解析

# 核心原理：

Java 的类加载机制遵循父加载委托模型（Parent Delegation Model）。具体来说，当一个类加载器收到加载请求时，它会首先将这个请求委托给父类加载器。如果父类加载器无法加载该类，才会由当前加载器负责加载。通过这种方式，Java 保证了系统的类加载不会冲突，避免了不同版本的类被加载。

类加载的顺序和流程如下：

  1. 根类加载器（Bootstrap ClassLoader）：

    • 负责加载 JDK 核心库中的类，如 java.lang.*、java.util.* 等。
    • 这些类通常位于 $JAVA_HOME/jre/lib 或类似的目录中。
    • 根类加载器是 JVM 的一部分，由 C/C++ 实现，并且是没有父加载器的。

  2. 扩展类加载器（Extension ClassLoader）：

    • 负责加载 Java 扩展库中的类，通常位于 $JAVA_HOME/jre/lib/ext 目录下，或者通过 java.ext.dirs 系统属性指定的目录。
    • 扩展类加载器的父加载器是根类加载器。

  3. 应用程序类加载器（Application ClassLoader）：

    • 负责加载应用程序的类，通常是从类路径（Classpath）中加载。
    • 应用程序类加载器的父加载器是扩展类加载器。

  4. 类加载器的委托机制：

    • 当某个类加载器（如应用程序类加载器）接收到类加载请求时，它会先委托给父类加载器（如扩展类加载器或根类加载器）加载类。
    • 如果父类加载器无法加载该类，则当前加载器会尝试自己加载。
    • 这种机制保证了核心类库不会被用户自定义类库覆盖，避免了潜在的类冲突问题。

# 加载过程示例：

假设需要加载一个名为 com.example.MyClass 的类，加载顺序如下：

  1. 应用程序类加载器（AppClassLoader）首先会请求扩展类加载器加载该类。
  2. 扩展类加载器将请求传递给根类加载器（Bootstrap ClassLoader）。
  3. 根类加载器检查是否可以加载该类。根类加载器通常只会加载 JDK 核心库中的类，因此根类加载器不负责加载 com.example.MyClass。
  4. 如果根类加载器无法加载类，则扩展类加载器会再尝试加载（如果该类在扩展库中），否则将请求交给应用程序类加载器。
  5. 应用程序类加载器最终加载 com.example.MyClass 类。

# 常见错误：

  1. 类加载器冲突：如果同一类存在多个版本，并且被不同的类加载器加载，可能会导致类冲突或 ClassCastException。这种情况通常发生在存在多个 classpath 或类加载器加载器同一个类的不同版本时。
  2. 类加载器优先级理解错误：开发者可能误以为当前类加载器的加载优先级高于父加载器，导致错误的加载结果。

# 最佳实践：

  1. 避免同一个类被多个类加载器加载：在应用中，要确保同一个类只被一个类加载器加载。可以通过设置合理的类路径和类加载器，避免类加载器之间的冲突。

  2. 自定义类加载器时谨慎：如果需要创建自定义类加载器，应该遵循父委托模型，并在必要时重写 findClass() 方法。

  3. 了解类加载顺序：开发者在设计大型应用时需要理解类加载顺序，特别是在使用第三方库或框架时，避免出现不同版本的类被加载。

# 性能优化：

  1. 合理配置 ClassLoader：确保应用中类加载器的配置合理，避免不必要的类加载，例如通过合理的类路径和依赖管理工具（如 Maven 或 Gradle）避免重复加载类。

  2. 延迟加载：对于不常用的类，可以考虑使用懒加载策略，在实际需要时再进行加载，避免启动时加载所有类。

# 深入追问

🔹 在什么情况下，父加载器和子加载器会加载同一个类？如何解决这种冲突？ 🔹 如果一个类是由多个类加载器加载的，如何定位正确的类实例？ 🔹 自定义类加载器如何影响 Java 应用的性能和安全性？

# 相关面试题

  • 如何实现自定义类加载器？
  • 什么是类加载器双亲委派模型？它有什么优势？
  • 如何调试和诊断类加载器相关的问题？

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