在Java编程语言中，类加载是一个关键的过程，它决定了类是否能够被程序使用。Java虚拟机（JVM）负责加载类，并且提供了自动加载和手动管理两种方式。本文将深入探讨Java中的类加载机制，揭示哪些类被系统自动加载，以及如何手动管理类加载。
类加载机制概述
Java中的类加载机制分为三个主要阶段：加载、连接和初始化。
加载：JVM找到类的.class文件，并将其读入内存，生成一个Class对象。
连接：包括验证、准备和解析。
验证：确保类文件符合Java虚拟机规范。
准备：为类变量分配内存并设置默认值。
解析：将符号引用替换为直接引用。
初始化：执行类构造器方法，为类变量赋予正确的初始值。
系统自动加载的类
1. 核心库类
Bootstrap ClassLoader：负责加载Java核心库，如rt.jar中的类。这些类是Java语言的一部分，通常由C语言实现，因此无法被Java程序直接引用。
Extension ClassLoader：负责加载Java扩展库，如jre/lib/ext目录下的类。
这些类通常不需要程序员手动加载，因为它们是Java平台的一部分。
2. 系统类加载器（App ClassLoader）
App ClassLoader：也称为系统类加载器，负责加载应用程序类路径（classpath）上的类。它是Java虚拟机启动时创建的默认类加载器。
这些类通常由程序员在应用程序中直接使用，如java.util、java.lang等包中的类。
手动管理类加载
虽然许多类由系统自动加载，但在某些情况下，程序员可能需要手动管理类加载，例如：
1. 自定义类加载器
通过继承ClassLoader类，可以创建自定义的类加载器。
自定义类加载器可以用于加载特定来源的类，如网络、数据库等。
public class CustomClassLoader extends ClassLoader {
@Override
protected Class findClass(String name) throws ClassNotFoundException {
// 实现加载逻辑
return null;
}
}
2. 双亲委派模型
Java类加载器采用双亲委派模型，即子类加载器首先委派给父类加载器加载类。
这种模型确保了核心类库的安全性和稳定性。
protected Class loadClass(String name) throws ClassNotFoundException {
Class c = findClass(name);
if (c == null) {
return parent.loadClass(name);
}
return c;
}
总结
Java的类加载机制是Java程序运行的基础。系统自动加载的类包括核心库类和系统类加载器加载的类。程序员可以通过自定义类加载器和双亲委派模型来手动管理类加载。了解这些机制有助于开发高效、安全的Java应用程序。
