11月更文挑战｜Android基础-理解ClassLoader这是我参与11月更文挑战的第28天，活动详情查看：2021

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Java-ClassLoader

Java中类加载器主要分为两种类型：系统类加载器和自定义类加载器。

加载器	类名	介绍
Booststap ClassLoader （引导类加载器）	C/C++编写没有Java类	它是由C/C++编写的。主要是用来加载JDK核心代码库。例如java.lang、java.uti等系统类
Extensions ClassLoader （拓展类加载器）	ExtClassLoader	用于加载Java拓展类，提供系统类之外的额外功能
Application ClassLoader (应用程序加载器)	AppClassLoader	可以称为System ClassLoader 用于加载目录类库
Custom ClassLoader （自定义类加载器）	继承ClassLoader	自定义加载器是通过继承ClassLoader实现自定义功能类加载器

ClassLoader继承关系

ClassLoader继承关系如下所示，Java中编写带main()函数的类是继承自AppClassLoader；AppClassLoader的父加载器是ExtClassLoader。而ExtClassLoader的父加载器是Booststap ClassLoader，但由于是C/C++编写没有Java类；

classDiagram
      ClassLoader <|-- SecureClassLoader
      SecureClassLoader <|-- URLClassLoader
      URLClassLoader <|-- ExtClassLoader
      URLClassLoader <|-- AppClassLoader

加载过程-双亲委托模式

类加载器查找类采用双亲委托模式，就是首先判断该类是否已经载入：如果没有载入就委托父加载器进行查找，进行递归操作直到委托到最顶层Booststap ClassLoader，如果查找到了就直接返回，没有找到依次向下查找，若找不到最后交给自己去查找。

具体原理步骤

一个类加载器收到类加载请求，首先会把请求委托给父类加载器执行。
如果父类还存在父类接在其，则继续向上委托，直到顶层Booststap ClassLoader为止。
如果父类加载器可以加载就返回结果，如果父类加载失败则由子类自己尝试加载，子类加载失败抛出ClassNotFoundException异常。

Android-ClassLoader

Java中的ClassLoader可以加载jar包和Class文件，而在Android中并不支持在Android虚拟机中加载的是dex文件。因此对于Android的ClassLoader并不能和Java的ClassLoader相通。而Android的ClassLoader分类类型其实和Java类似，同样也是系统类加载器和自定义类加载器两种。

加载器	类名	介绍
BootClassLoader	BootClassLoader	BootClassLoader是Android系统用来加载常用类的加载器，不同点在于它不是用C/C++代码实现，而是Java代码。
DexClassLoader	DexClassLoader	用于加载dex文件以及含有dex文件的压缩包
PathClassLoader	PathClassLoader	PathClassLoader用来加载系统类和应用程序类

ClassLoader继承关系

classDiagram
      ClassLoader <|-- BootClassLoader
      ClassLoader <|-- BaseDexClassLoader
      ClassLoader <|-- SecureClassLoader
      SecureClassLoader <|-- URLClassLoader
      BaseDexClassLoader <|-- InMemoryDexClassLoader
      BaseDexClassLoader <|-- PathClassLoader
      BaseDexClassLoader <|-- DexClassLoader

加载过程

Android的ClassLoader同样也是双亲委托模式。 ClassLoader使用loadClass方法加载类loadClass调用findClass方法然后调用到DexPathList的findClass方法；遍历加载过的所有dex文件，再调用loadClassBinaryName方法去加载需要加载的类；loadClassBinaryName调用Native方法defineClass加载类。最后ClassLoader创建和加载过程就完成了。

    // #ClassLoader.loadClass
  public Class<?> loadClass(String className) throws ClassNotFoundException {
        return loadClass(className, false);
    }

    protected Class<?> loadClass(String className, boolean resolve) throws ClassNotFoundException {
        Class<?> clazz = findLoadedClass(className);
        if (clazz == null) {
            ClassNotFoundException suppressed = null;
            try {
                clazz = parent.loadClass(className, false);
            } catch (ClassNotFoundException e) {
                suppressed = e;
            }

            if (clazz == null) {
                try {
                    clazz = findClass(className);
                } catch (ClassNotFoundException e) {
                    e.addSuppressed(suppressed);
                    throw e;
                }
            }
        }
        return clazz;
    }
    // #ClassLoader.findClass
    @Override
    protected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
        Class clazz = pathList.findClass(name);
        if (clazz == null) {
            throw new ClassNotFoundException(name);
        }
        return clazz;
    }
     // #DexPathList.findClass
    public Class findClass(String name) {
        for (Element element : dexElements) {
            DexFile dex = element.dexFile;
            if (dex != null) {
                Class clazz = dex.loadClassBinaryName(name, definingContext);
                if (clazz != null) {
                    return clazz;
                }
            }
        }
        return null;
    }
    // #DexPathList.loadClassBinaryName
    public Class loadClassBinaryName(String name, ClassLoader loader) {
        return defineClass(name, loader, mCookie);
    }
    private native static Class defineClass(String name, ClassLoader loader, int cookie);

参考

# Java类加载机制双亲委托模式