一、为什么要自定义类加载器？

隔离加载类

在某些框架内进行中间件与应用的模块隔离，把类加载到不同的环境。比如：阿里内某容器框架通过自定义类加载器确保应用中依赖的jar包不会影响到中间件运行时使用的jar包。再比如：Tomcat这类Web应用服务器，内部自定义了好几种类加载器，用于隔离同一个Web应用服务器上的不同应用程序。

修改类加载的方式

类的加载模型并非强制，除Bootstrap外，其他的加载并非一定要引入，或者根据实际情况在某个时间点进行按需进行动态加载。

扩展加载源

比如从数据库、网络、甚至是电视机机顶盒进行加载。

防止源码泄漏

Java代码容易被编译和篡改，可以进行编译加密。那么类加载也需要自定义，还原加密的字节码。

二、常见的场景

实现类似进程内隔离，类加载器实际上用作不同的命名空间，以提供类似容器、模块化的效果。例如，两个模块依赖于某个类库的不同版本，如果分别被不同的容器加载，就可以互不干扰。这个方面的集大成者是JavaEE和OSGI、JPMS等框架。

应用需要从不同的数据源获取类定义信息，例如网络数据源，而不是本地文件系统。或者是需要自己操纵字节码，动态修改或者生成类型。

在一般情况下，使用不同的类加载器去加载不同的功能模块，会提高应用程序的安全性。但是，如果涉及Java类型转换，则加载器反而容易产生不美好的事情。在做Java类型转换时，只有两个类型都是由同一个加载器所加载，才能进行类型转换，否则转换时会发生异常。

三、实现方式

Java提供了抽象类java.lang.ClassLoader，所有用户自定义的类加载器都应该继承ClassLoader类。

在自定义ClassLoader的子类时候，我们常见的会有两种做法：

方式一：重写loadClass()方法；
方式二：重写findclass()方法；

两种实现方式对比

这两种方法本质上差不多，毕竟loadClass()也会调用findClass()，但是从逻辑上讲我们最好不要直接修改loadClass()的内部逻辑。建议的做法是只在findClass()里重写自定义类的加载方法，根据参数指定类的名字，返回对应的Class对象的引用。
loadclass()：实现双亲委派模型逻辑的地方，擅自修改这个方法会导致模型被破坏，容易造成问题。

因此我们最好是在双亲委派模型框架内进行小范围的改动，不破坏原有的稳定结构。同时，也避免了自己重写loadClass()方法的过程中必须写双亲委托的重复代码，从代码的复用性来看，不直接修改这个方法始终是比较好的选择。

当编写好自定义类加载器后，便可以在程序中调用loadClass()方法来实现类加载操作；
自定义类加载器的父类加载器是系统类加载器；
JVM中的所有类加载都会使用java.lang.ClassLoader.loadClass(String)接口(自定义类加载器并重写java.lang.ClassLoader.loadClass(String)接口的除外)，连JDK的核心类库也不能例外；

四、自定义类加载器示例

public class MyClassLoader extends ClassLoader {private String path;public MyClassLoader(String path) {this.path = path;}public MyClassLoader(String path, ClassLoader parentClassLoader) {super(parentClassLoader);this.path = path;}/*** 重写父类的findClass方法，在ClassLoader在执行 loadClass 方法时，* 如果父加载器不会加载类，就会调用当前重写的方法进行加载类*/@Overrideprotected Class<?> findClass(String name) throws ClassNotFoundException {BufferedInputStream bis = null;ByteArrayOutputStream baos = null;try {bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream(path + name + ".class"));baos = new ByteArrayOutputStream();int len;byte[] data = new byte[1024];while ((len = bis.read(data)) != -1) {baos.write(data, 0, len);}//获取内存中的完整的字节数组的数据byte[] classByteArray = baos.toByteArray();//将字节数组转换为Class的实例return defineClass(null, classByteArray, 0, classByteArray.length);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();} finally {try {if (null != baos) {baos.close();}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}try {if (null != bis) {bis.close();}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}return null;}
}

测试：

public class MyClassLoaderTest {public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException {MyClassLoader myClassLoader = new MyClassLoader("d:/");Class<?> aClass = myClassLoader.loadClass("Demo");System.out.println("加载此类的类加载器为: " + aClass.getClassLoader());System.out.println("加载此类的类加载器的父类加载器为: " + aClass.getClassLoader().getParent().getClass().getName());}
}

运行结果：

加载此类的类加载器为: com.wsh.MyClassLoader@2f2c9b19
加载此类的类加载器的父类加载器为: sun.misc.Launcher$AppClassLoader

可以看到，我们成功加载了Demo.class的字节码，在工作中，我们一般不会自定义类加载器，如果有特殊的场景需要自定义类加载器，那么我们也是可以重写findClass()，然后调用defineClass()生成对应的Class实例，如字节码加密/解密等。

五、Java9新特性

为了保证兼容性，JDK9没有从根本上改变三层类加载器架构和双亲委派模型，但为了模块化系统的顺利运行，仍然发生了一些值得被注意的变动。

扩展机制被移除，扩展类加载器由于向后兼容性的原因被保留，不过被重命名为平台类加载器(platform class loader)。可以通过classLoader的新方法getPlatformClassLoader()来获取。
JDK9时基于模块化进行构建(原来的rt.jar和tools.jar被拆分成数十个JMOD文件)，其中的Java类库就已天然地满足了可扩展的需求，那自然无须再保留<JAVA_HOME>\lib\ext目录，此前使用这个目录或者java.ext.dirs系统变量来扩展JDK功能的机制已经没有继续存在的价值了。
平台类加载器和应用程序类加载器都不再继承自java.net.URLClassLoader。
现在启动类加载器、平台类加载器、应用程序类加载器全都继承于jdk.internal.loader.BuiltinClassLoader。

如果有程序直接依赖了这种继承关系，或者依赖了URLClassLoader类的特定方法，那代码很可能会在JDK9及更高版本的JDK中崩溃。

在Java9中，类加载器有了名称。该名称在构造方法中指定，可以通过getName()方法来获取。平台类加载器的名称是platform，应用类加载器的名称是app。类加载器的名称在调试与类加载器相关的问题时会非常有用。

启动类加载器现在是在jvm内部和java类库共同协作实现的类加载器（以前是C++实现），但为了与之前代码兼容，在获取启动类加载器的场景中仍然会返回null，而不会得到BootClassLoader实例。

类加载的委派关系也发生了变动。当平台及应用程序类加载器收到类加载请求，在委派给父加载器加载前，要先判断该类是否能够归属到某一个系统模块中，如果可以找到这样的归属关系，就要优先委派给负责那个模块的加载器完成加载。

启动类加载器负责加载的模块：

平台类加载器负责加载的模块：

应用程序类加载器负责加载的模块：

代码示例：JDK9环境下：

public class ClassLoaderTest {public static void main(String[] args) {System.out.println(ClassLoaderTest.class.getClassLoader());System.out.println(ClassLoaderTest.class.getClassLoader().getParent());System.out.println(ClassLoaderTest.class.getClassLoader().getParent().getParent());//获取系统类加载器System.out.println(ClassLoader.getSystemClassLoader());//获取平台类加载器System.out.println(ClassLoader.getPlatformClassLoader());//获取类的加载器的名称System.out.println(ClassLoaderTest.class.getClassLoader().getName());}
}