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什么是系统加载器

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系统加载器(System ClassLoader)是Java类加载机制中的核心组成部分,主要负责加载Java核心类库和系统资源。以下是关于系统加载器的详细说明:

一、核心功能

加载核心类库

系统加载器负责加载JRE的`lib`目录(如`jre/lib/ext`)或通过`-D java.class.path`参数指定的目录下的`.class`文件和`.jar`包。这些类库包含Java语言的核心类(如`java.lang.Object`)和运行时所需的基础类库。

实现类加载机制

通过双亲委派模型,系统加载器确保类加载的层次性和安全性。当一个类加载请求发生时,系统加载器会优先将请求委托给父类加载器处理,只有当父类加载器无法加载时,才会由系统加载器自身尝试加载。

二、工作原理

双亲委派模型

类加载请求遵循“先委派后加载”的原则。例如,当需要加载`java.lang.String`类时,请求会先传递给启动类加载器(Bootstrap ClassLoader),若无法加载,则传递给扩展类加载器,最后由系统加载器加载。这种机制避免了类的重复加载和潜在的安全风险。

加载流程

1. 委派阶段:

父类加载器尝试加载请求的类;

2. 加载阶段:若父类加载器失败,系统加载器加载核心类库中的类;

3. 缓存机制:已加载的类会被缓存,后续相同类请求将直接返回缓存结果。

三、特点

权威性高:作为JVM内置的类加载器,系统加载器负责加载Java核心类库,具有最高优先级;

不可扩展性:无法直接修改系统加载器的行为,通常通过扩展类加载器实现功能扩展。

四、与其他加载器的区别

| 类加载器类型 | 负责加载资源 | 特点 |

|------------------|-----------------------------------|-------------------------------|

| 系统加载器| 核心类库和系统资源 | 双亲委派模型,权威性高 |

| 扩展类加载器 | 扩展目录(如`jre/lib/ext`)中的类库 | 可扩展系统功能,但优先级低于系统加载器 |

| 应用类加载器 | 应用程序类路径(如`CLASSPATH`)中的类| 优先级最低,可加载用户自定义类 |

五、示例

当运行一个Java程序时,若需使用`java.util.ArrayList`类,系统加载器会自动加载该类。若用户自定义了一个同包的`ArrayList`实现类,应用类加载器会优先加载用户定义的版本,体现了类加载器的优先级机制。

综上,系统加载器是Java类加载机制的基础,确保核心类库的稳定性和安全性,同时为扩展类加载器和应用类加载器提供基础支持。