摘要：標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展類加載器，它負(fù)責(zé)加載或由系統(tǒng)變量指定位置中的類庫加載到內(nèi)存中。系統(tǒng)類加載器，它負(fù)責(zé)將類路徑中的類庫加載到內(nèi)存。

類加載機(jī)制大家應(yīng)該已經(jīng)非常熟悉了，采取雙親委派機(jī)制，當(dāng)加載一個(gè)類時(shí)，首先將加載任務(wù)委托給父類加載器，依次遞歸，如果父類加載器可以完成加載任務(wù)，就成功返回；如果父類無法加載，才由自己加載。

雙親委派機(jī)制的作用：防止內(nèi)存中出現(xiàn)多份相同的字節(jié)碼。

其他規(guī)則：
1.隱式加載：在當(dāng)前類中所有new的對(duì)象，如果沒有被加載，則使用當(dāng)前類的類加載器加載 如果類A中引用了類B，Java虛擬機(jī)將使用加載類A的類加載器去加載類B
2.不同類加載器加載的類是不同的，通過類加載器+類全路徑來唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)類

JVM預(yù)定義的三種類加載器：
1.Bootstrap ClassLoader：啟動(dòng)類加載器，它負(fù)責(zé)將JAVA_HOME/lib下面的類庫加載到內(nèi)存中，如rt.jar；啟動(dòng)類加載器是由C++寫的二進(jìn)制代碼，不是java類，在JVM啟動(dòng)的時(shí)候Bootstrap就已經(jīng)啟動(dòng)。
2.Extension ClassLoader：標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展類加載器，它負(fù)責(zé)加載JAVA_HOME/lib/ext或由系統(tǒng)變量java.ext.dir指定位置中的類庫加載到內(nèi)存中。
3.APP ClassLoader：系統(tǒng)類加載器(System ClassLoader)，它負(fù)責(zé)將類路徑CLASSPATH中的類庫加載到內(nèi)存。

加載順序圖如下：

圖中的BootStrapClassLoader、ExtClassLoader、APPClassLoader不是真正的繼承關(guān)系，只是邏輯上的上下級(jí)類加載器；

實(shí)際上的類關(guān)系如下圖：

可以看到ExtClassLoader和APPCLassLoader都繼承自URLClassLoader，也就證實(shí)了二者并非真正的繼承關(guān)系；

通過上圖可以看到最頂層的類是抽象類ClassLoader：是所有類加載器的基類(除了啟動(dòng)類加載器)，定義了類加載最核心的操作；
SecureClassLoader：添加了關(guān)聯(lián)類源碼、關(guān)聯(lián)系統(tǒng)權(quán)限支持
URLClassLoader：支持從jar文件和文件夾中獲取class
ExtClassLoader：擴(kuò)展類加載器Extension ClassLoader
APPClassLoader：系統(tǒng)類加載器，也稱為System ClassLoader

ClassLoader：

父子類加載器是通過ClassLoader一個(gè)parent屬性來標(biāo)識(shí)，APPClassLoader的父加載器是ExtClassLoader，ExtClassLoader的父加載器是null。

ClassLoader提供了兩個(gè)構(gòu)造器，一個(gè)是沒有參數(shù)的，一個(gè)是有參數(shù)的；如下圖：

沒有參數(shù)的構(gòu)造器默認(rèn)將系統(tǒng)類加載器作為parent加載器；
有參數(shù)的構(gòu)造器將參數(shù)指定的加載器作為父類加載器；

Launcher：

ExtClassLoader和AppClassLoader都是Launcher的子類，在ClassLoader初始化或者直接通過ClassLoader的getSystemClassLoader()獲取的時(shí)候會(huì)調(diào)用initSystemClassLoader()，從而調(diào)用sun.misc.Launcher.getLauncher()，將系統(tǒng)類加載器賦值給ClassLoader的scl變量;

我們看下Launcher類初始化的時(shí)候都做了什么工作，如圖：

主要是三部工作：
1.創(chuàng)建ExtClassLoader
2.創(chuàng)建AppClassLoader
3.將線程系統(tǒng)類加載器設(shè)置為線程上下文類加載器，什么是上線文類加載器？

線程上下文類加載器：
java提供了為很多服務(wù)商提供了接口，簡稱SPI(Service Provider Interface)，具體的實(shí)現(xiàn)由各廠商提供，例如mysql驅(qū)動(dòng)，oracle驅(qū)動(dòng)等。例如：mysql驅(qū)動(dòng)加載接口類在rt.jar中，由啟動(dòng)類加載器加載，具體實(shí)現(xiàn)類在mysql驅(qū)動(dòng)包中，驅(qū)動(dòng)包一般放到我們自己的程序路徑lib下，應(yīng)該由系統(tǒng)類加載器加載；但是在使用如下代碼進(jìn)行數(shù)據(jù)庫連接使用操作的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)在rt.jar中要加載驅(qū)動(dòng)包里代碼的情況(類加載器是啟動(dòng)類加載器)，由隱式加載規(guī)則可知，驅(qū)動(dòng)包也要使用啟動(dòng)類加載器加載，由類加載機(jī)制可知，是無法通過啟動(dòng)類加載器來加載的；那這種情況怎么辦呢，就要通過線程上下文類加載器來解決。

上面描述的情況如下：使用jdbc進(jìn)行數(shù)據(jù)庫操作如下

1.Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");// 加載mysql驅(qū)動(dòng)
2.Connection conn = DriverManager.getConnection(url);//創(chuàng)建連接
3.Statement stmt = conn.createStatement();//得到statement對(duì)象
4.操作數(shù)據(jù)庫  關(guān)閉連接。。

第一步在實(shí)例化Driver時(shí)，會(huì)調(diào)用DriverManager的registerDriver()方法收集divers，將驅(qū)動(dòng)類注冊(cè)到DriverManager容器中，DriverManage的drivers容器：

注冊(cè)的代碼：

Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver")相當(dāng)于：
ClassLoader loader = Thread.currentThread().getContextClassLoader();
Class driversClass = loader.loadClass("com.mysql.jdbc.Driver");
driversClass.newInstance();
由此可見com.mysql.jdbc.Driver是由我們自己應(yīng)用類加載器AppClassLoader進(jìn)行加載；

第二步通過DriverManager.getConnection(url)，會(huì)循環(huán)獲取drivers中的driver，調(diào)用具體driver實(shí)現(xiàn)里的cnnect()方法，進(jìn)行連接

caller.getClassLoader()是啟動(dòng)類加載器為null，因此callerCL為系統(tǒng)類加載器

getConnection通過isDriverAllowed方法校驗(yàn)類是否有權(quán)限被加載

通過AppClassLoader來加載Driver看是否和已注冊(cè)的Driver是同一個(gè)類，如果是則調(diào)用driver的connect方法

在java6以后，引入了service provider概念，在/META-INF/services/java.sql.Driver文件中配置需要加載的驅(qū)動(dòng)類，
在DriverManager初始化的時(shí)候會(huì)調(diào)用loadInitialDrivers方法，

會(huì)使用AppClassLoader進(jìn)行加載，所以在自己程序中可以不用Class.forName顯示調(diào)用。

上面包類結(jié)構(gòu)如下圖：

tomcat類加載
我們運(yùn)行tomcat的多個(gè)實(shí)例，不想安裝tomcat軟件副本，我們可以配置多個(gè)工作目錄，每個(gè)運(yùn)行實(shí)例獨(dú)占一個(gè)工作目錄，但是共享一個(gè)安裝目錄。
變量解釋：
CATALINA_HOME：tomcat安裝目錄，多個(gè)工作目錄可共享安裝目錄
CATALINA_BASE：tomcat工作目錄，tomcat每個(gè)運(yùn)行實(shí)例需要使用自己的conf、logs、temp、webapps、work、shared目錄，CATALINA_BASE就是指向這個(gè)目錄

如下圖：兩個(gè)應(yīng)用公用CATALINA_HOME，CATALINA_BASE指向各自工作目錄

首先看下tomcat在啟動(dòng)時(shí)類初始化類加載器過程

首先是創(chuàng)建commonClassLoader，commonClassLoader加載的是配置文件catalina.properties中配置的

common.loader=${catalina.home}/lib,${catalina.home}/lib/*.jar
server.loader=
shared.loader=
例如在我們的服務(wù)器上路徑是：
/opt/soft/tomcat/lib、/opt/soft/tomcat/lib/*.jar

因?yàn)閟erver.loader和shared.loader未配置具體加載目錄信息，catalinaLoader和sharedLoader默認(rèn)為commonLoader(在tomcat5以后catalinaLoader和sharedLoader默認(rèn)不啟用)

tomcat一共定義了兩種類加載器
StandardClassLoader:實(shí)例化commonloader、catalinaLoader、sharedLoader，不提供熱部署功能，遵循雙親委派機(jī)制
WebappClassLoader:和context級(jí)容器相關(guān)聯(lián)，加載web程序，支持其加載路徑下資源改變后重新加載，不遵循雙親委派機(jī)制。

其類繼承關(guān)系如下：

除此之外還有兩個(gè)類：WebappLoader和VirtualWebappLoader，該兩個(gè)類不是類加載器，只是對(duì)WebappClassLoader做了封裝，對(duì)熱部署、生命周期控制等功能做了一些控制；
VirtualWebappLoader是WebappLoader的子類，主要是和conf/context.xml這個(gè)文件相關(guān)聯(lián)，主要功能是加載context.xml配置文件中設(shè)置的一些java類庫，由于WebappClassLoader只能加載WEB-INF/class和WEB-INF/lib下的類庫。而想擴(kuò)展一下加載路徑又不想添加到WEB-INF/lib中的時(shí)候，可以配置在context.xml文件中。

自己實(shí)現(xiàn)類記載器只要實(shí)現(xiàn)findclass即可，這里為了實(shí)現(xiàn)特殊目的而override了loadClass()；WebappClassLoader重寫了loadClass方法，先自己加載，如果加載不了再進(jìn)行其他操作。

所以在Tomcat 6中默認(rèn)情況下，不是完全按照先Tomcat的lib再Web應(yīng)用的lib這種順序去加載類。
Jar包的加載順序是：
1)JRE中的Java基礎(chǔ)包
2)Web應(yīng)用WEB-INF/lib下的包
3)Tomcat/lib下的包

如果想要在Web應(yīng)用間共享一些Jar包，則不僅需要將公共包放在Tomcat的lib下，還要?jiǎng)h掉Web應(yīng)用lib中的包，否則Tomcat啟動(dòng)時(shí)還是會(huì)優(yōu)先加載Web應(yīng)用lib下的包的。

如果想要自己指定一個(gè)Tomcatlib和Web應(yīng)用lib之外的ClassPath，除了修改Tomcat啟動(dòng)腳本外，可以為不同Web應(yīng)用的Context指定一個(gè)VirtualWebappLoader，但源碼注釋中寫到不推薦在生產(chǎn)環(huán)境中使用。