Java類加載器

Java類加載器（英語：Java Classloader）是Java運行時環境（Java Runtime Environment）的一個部件，負責動態加載Java類到Java虛擬機的內存空間中。^[1]類通常是按需加載，即第一次使用該類時才加載。由於有了類加載器，Java運行時系統不需要知道文件與文件系統。對學習類加載器而言，掌握Java的委派概念是很重要的。

每個Java類必須由某個類加載器裝入到內存。^[2]Java程序可以通過類加載器來利用外部庫（即由其他作者編寫的軟件庫）。

JVM中有3個默認的類加載器：^[3][4]

1. 引導（Bootstrap）類加載器。由原生代碼（如C語言）編寫，不繼承自java.lang.ClassLoader。負責加載核心Java庫^[5]，存儲在<JAVA_HOME>/jre/lib目錄中。
2. 擴展（Extensions）類加載器。用來在<JAVA_HOME>/jre/lib/ext,^[6]或java.ext.dirs中指明的目錄中加載 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裡面查找並加載 Java 類。該類由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader實現。
3. Apps類加載器（也稱系統類加載器）。根據 Java應用程序的類路徑（java.class.path或CLASSPATH環境變量）來加載 Java 類。一般來說，Java 應用的類都是由它來完成加載的。可以通過 ClassLoader.getSystemClassLoader()來獲取它。該類由sun.misc.Launcher$AppClassLoader實現。

每個類裝載器通過組合的方式包含一個父裝載器（parent class loader）。

JDK 1.2之後引入「雙親委派」方式來實現類加載器的層次調用，以儘可能保證JDK的系統API不會被用戶定義的類加載器所破壞，但一些使用場景會打破這個慣例來實現必要的功能。

自定義類加載器

開發可以通過繼承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而不需要完全了解Java虛擬機的類加載的細節。

可用於：

• 運行時裝載或卸載類。這常用於：
  • 實現腳本語言
  • 用於bean生成器
  • 允許用戶定義的擴展性（英語：extensibility）
  • 允許命名空間之間的通信。這是CORBA / RMI協議的基礎。
• 改變Java字節碼的裝入，例如：可用於Java類字節碼的加密裝入。^[7]
• 修改已裝入的字節碼（面向切面編程中用於織入切面代碼）。

JEE的類裝載

Java EE （JEE）應用程序服務器典型地用樹狀的一組類裝載器從已部署的WAR或EAR文檔中裝入類。這使得應用程序之間彼此隔離，但共享已部署模塊。servlet container一般被實現為多個類裝載器。^[2][8]

JAR地獄

參見：DLL地獄

和DLL地獄一樣，一個組件的特定JAR也存在版本差異，不同版本間的JAR文件的Class文件存在差異（包括Class文件的編譯版本、Class的成員結構、Class繼承關係等）的話，也會在運行時觸發各種因為類文件結果衝突而導致的錯誤警告。對於Servlet容器，還存在容器所需的JAR與應用內所需的JAR雙線衝突的問題。

不同於DLL地獄，Java開發者會使用一些項目管理程序（例如Apache Maven）來解決JAR版本之間的衝突，通過配置依賴關係文件，設定不同組件的JAR版本依賴關係，由項目管理程序自動加載相應合適的JAR，來控制JAR間 的版本關係。而對於Servlet容器，也會通過自己實現類加載器打破JDK的「雙親委派」方式來避免JAR加載衝突。