0

0

Java面试之Java类加载器的分类与职责

幻夢星雲

幻夢星雲

发布时间:2026-01-14 20:23:02

|

815人浏览过

|

来源于php中文网

原创

Bootstrap ClassLoader 由 C++ 实现,加载 $JAVA_HOME/jre/lib 下的核心类(如 java.lang.Object),不继承 java.lang.ClassLoader,故 String.class.getClassLoader() 返回 null,且无法通过 Java 代码直接引用或获取。

java面试之java类加载器的分类与职责

Bootstrap ClassLoader 加载什么、为什么不能被 Java 代码直接引用

Bootstrap ClassLoader 是由 C++ 实现的,负责加载 $JAVA_HOME/jre/lib 下的核心类(如 java.lang.Objectjava.util.ArrayList),它不继承自 java.lang.ClassLoader,因此任何 Java 代码中调用 String.class.getClassLoader() 都会返回 null

常见误区是以为能用 ClassLoader.getSystemClassLoader().getParent().getParent() 拿到它——实际上 .getParent() 链在 Bootstrap 层就断了,再调用会得到 null,不是抛异常。

  • 它不参与双亲委派链的“Java 层调用”,但它是整个委派机制的起点
  • 无法通过 new 或反射创建,JVM 启动时硬编码绑定
  • 如果手动把 rt.jar(或模块化后的 java.base)里的类复制到 classpath,JVM 仍优先走 Bootstrap 加载,不会交由 AppClassLoader 处理

Extension ClassLoader 和 AppClassLoader 的路径与替换风险

ExtClassLoader(现在更常称 PlatformClassLoader,JDK 9+)默认加载 $JAVA_HOME/jre/lib/ext(或 java.ext.dirs 指定路径)下的 JAR;AppClassLoader(即 SystemClassLoader)加载 -classpathCLASSPATH 环境变量指定的路径。

注意 JDK 9 引入模块系统后,ExtClassLoader 已被标记为过时,PlatformClassLoader 负责加载平台模块(如 java.xml),但它的父加载器仍是 null(逻辑上等价于 Bootstrap)。

立即学习Java免费学习笔记(深入)”;

MiniMax Agent
MiniMax Agent

MiniMax平台推出的Agent智能体助手

下载
  • 不要往 lib/ext 放业务 JAR:它会变成“准系统级”类,可能被所有应用共享,引发版本冲突
  • -Xbootclasspath/a: 追加的路径,会被 Bootstrap 加载器处理,绕过双亲委派检查,极易破坏类型一致性
  • AppClassLoader 的加载路径可在运行时通过 System.getProperty("java.class.path") 查看,但修改该属性不影响已启动的类加载行为

自定义 ClassLoader 必须重写 findClass(),而不是 loadClass()

直接重写 loadClass() 容易破坏双亲委派模型——比如忘了调用 super.loadClass(name),会导致 java.lang.* 类无法加载,JVM 直接崩溃。

正确做法是继承 ClassLoader,只重写 findClass(String name),在里面实现自己的字节码获取逻辑(如从网络、加密文件、数据库读取),然后调用 defineClass() 转成 Class 对象。JVM 会保证先走父加载器,失败后再进 findClass()

public class MyClassLoader extends ClassLoader {
    private final byte[] bytecode;

    public MyClassLoader(byte[] bytecode) {
        this.bytecode = bytecode;
    }

    @Override
    protected Class findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        try {
            return defineClass(name, bytecode, 0, bytecode.length);
        } catch (Throwable t) {
            throw new ClassNotFoundException(name, t);
        }
    }
}
  • 不要在 findClass() 里调用 loadClass(),会引发无限递归
  • defineClass() 会校验字节码格式和签名,若校验失败抛 ClassFormatError,不是 ClassNotFoundException
  • 同一个 ClassLoader 实例多次加载同一类名,会抛 LinkageError: duplicate class definition

类隔离场景下,ClassLoader 的实例边界比 package 更关键

Web 容器(如 Tomcat)或 OSGi 中的模块隔离,本质靠不同 ClassLoader 实例实现。即使两个类全限定名完全一样(如 com.example.Service),只要由不同加载器加载,JVM 就视为完全不同的类型,不能强转、不能共用静态变量、不能作为方法参数互相传递。

典型错误是把某个类的实例缓存到静态字段里,却没意识到该类可能被多个加载器加载——结果 A 模块的 Service 和 B 模块的 Service 在运行期是“同名异类”。

  • 判断类是否相同,得看 class1 == class2,而不是 class1.getName().equals(class2.getName())
  • 跨加载器通信必须通过接口(且接口由父加载器提供),否则编译期通过、运行期 ClassCastException
  • 线程上下文类加载器(Thread.currentThread().getContextClassLoader())常被用来打破双亲委派,但需明确谁设置、何时重置,否则泄漏导致内存问题

相关专题

更多
java
java

Java是一个通用术语,用于表示Java软件及其组件,包括“Java运行时环境 (JRE)”、“Java虚拟机 (JVM)”以及“插件”。php中文网还为大家带了Java相关下载资源、相关课程以及相关文章等内容,供大家免费下载使用。

832

2023.06.15

java正则表达式语法
java正则表达式语法

java正则表达式语法是一种模式匹配工具,它非常有用,可以在处理文本和字符串时快速地查找、替换、验证和提取特定的模式和数据。本专题提供java正则表达式语法的相关文章、下载和专题,供大家免费下载体验。

737

2023.07.05

java自学难吗
java自学难吗

Java自学并不难。Java语言相对于其他一些编程语言而言,有着较为简洁和易读的语法,本专题为大家提供java自学难吗相关的文章,大家可以免费体验。

734

2023.07.31

java配置jdk环境变量
java配置jdk环境变量

Java是一种广泛使用的高级编程语言,用于开发各种类型的应用程序。为了能够在计算机上正确运行和编译Java代码,需要正确配置Java Development Kit(JDK)环境变量。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

397

2023.08.01

java保留两位小数
java保留两位小数

Java是一种广泛应用于编程领域的高级编程语言。在Java中,保留两位小数是指在进行数值计算或输出时,限制小数部分只有两位有效数字,并将多余的位数进行四舍五入或截取。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

398

2023.08.02

java基本数据类型
java基本数据类型

java基本数据类型有:1、byte;2、short;3、int;4、long;5、float;6、double;7、char;8、boolean。本专题为大家提供java基本数据类型的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

446

2023.08.02

java有什么用
java有什么用

java可以开发应用程序、移动应用、Web应用、企业级应用、嵌入式系统等方面。本专题为大家提供java有什么用的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

430

2023.08.02

java在线网站
java在线网站

Java在线网站是指提供Java编程学习、实践和交流平台的网络服务。近年来,随着Java语言在软件开发领域的广泛应用,越来越多的人对Java编程感兴趣,并希望能够通过在线网站来学习和提高自己的Java编程技能。php中文网给大家带来了相关的视频、教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读和下载。

16925

2023.08.03

Java 桌面应用开发(JavaFX 实战)
Java 桌面应用开发(JavaFX 实战)

本专题系统讲解 Java 在桌面应用开发领域的实战应用,重点围绕 JavaFX 框架,涵盖界面布局、控件使用、事件处理、FXML、样式美化(CSS)、多线程与UI响应优化,以及桌面应用的打包与发布。通过完整示例项目,帮助学习者掌握 使用 Java 构建现代化、跨平台桌面应用程序的核心能力。

36

2026.01.14

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Kotlin 教程
Kotlin 教程

共23课时 | 2.5万人学习

C# 教程
C# 教程

共94课时 | 6.7万人学习

Java 教程
Java 教程

共578课时 | 46万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号