一、Java 中的 ClassLoader
ClassLoader:一个抽象类,其中定义了ClassLoader的主要功能。
SecureClassLoader:继承了抽象类ClassLoader,但SecureClassLoader并不是ClassLoader的实现类,而是拓展了ClassLoader类加入了权限方面的功能,加强了ClassLoader的安全性。
URLClassLoader:继承自SecureClassLoader,用来通过URl路径从jar文件和文件夹中加载类和资源。
ExtClassLoader 和 AppClassLoader:都继承自URLClassLoader,它们都是Launcher 的内部类,Launcher 是Java虚拟机的入口应用,ExtClassLoader和AppClassLoader都是在Launcher中进行初始化的。
二、Android 中的类加载器 ClassLoader
Android 中, DVM 或 ART虚拟机加载的是 Dex 文件,因此 Androd 中自定义了部分 ClassLoader 来实现类的加载。
Android 中的 ClassLoader 类型分为两种:
1. 系统类加载器。系统类加载器主要包括 3 种,分别是BootClassLoader 、 PathClassLoader 和 DexClassLoader。
2. 自定义加载器。
Android 中 ClassLoader 的继承关系如下图所示:

Android系统类加载器主要包括 3 种,分别是 BootClassLoader 、 PathClassLoader 和 DexClassLoader。
1. BootClassLoader 类加载器
Android 系统启动时会使用 BootClassLoader 来预加载常用类,它是由 Java 实现的,BootClassLoader 是一个单例类。
class BootClassLoader extendsClassLoader {private staticBootClassLoader instance;
@FindBugsSuppressWarnings("DP_CREATE_CLASSLOADER_INSIDE_DO_PRIVILEGED")public static synchronizedBootClassLoader getInstance() {if (instance == null) {
instance= newBootClassLoader();
}returninstance;
}
}
2. PathClassLoader
使用PathClassLoader来加载系统类和应用程序的类,通常用来加载已安装的apk的dex文件
构造函数没有optimizedDirectory,无法定义dex文件路径,该参数默认值为/data/dalvik-cache
3.DexClassLoader
DexClassLoader可以加载dex文件以及包含dex的压缩文件(apk和jar文件),在其父类BaseDexClassLoader里对".jar",".zip",".apk",".dex"后缀的文件最后都会生成一个对应的dex文件。DexClassLoader可用于执行未作为应用程序的一部分安装的代码。
在API级别26之前,此类加载器需要一个应用程序专用的可写目录来缓存优化的类。
三、ClassLoader 的加载流程源码分析
protected Class> loadClass(String name, boolean resolve) throwsClassNotFoundException {//First, check if the class has already been loaded//1.先查找该 Class 是否已经加载过,若加载过,则直接返回。
Class> c =findLoadedClass(name);if (c == null) {try{if (parent != null) {//2.委托给父加载器进行加载。
c = parent.loadClass(name, false);
}else{//当执行到顶层的类加载器时,parent = null
c =findBootstrapClassOrNull(name);
}
}catch(ClassNotFoundException e) {//ClassNotFoundException thrown if class not found//from the non-null parent class loader
}if (c == null) {//3.如果父加载器也没有找到,则自己尝试加载。该方法的逻辑由具体子加载器实现。
c =findClass(name);
}
}returnc;
}//由子类自己实现
protected Class> findClass(String name) throwsClassNotFoundException {throw newClassNotFoundException(name);
}
下面我们看一下 ClassLoader 的子类 BaseDexClassLoader 是如何实现 findClass 方法的:
protected Class> findClass(String name) throwsClassNotFoundException {
List suppressedExceptions = new ArrayList();//pathList是DexPathList,是具体存放代码的地方。
Class c =pathList.findClass(name, suppressedExceptions);if (c == null) {
ClassNotFoundException cnfe= newClassNotFoundException("Didn't find class \"" + name + "\" on path: " +pathList);for(Throwable t : suppressedExceptions) {
cnfe.addSuppressed(t);
}throwcnfe;
}returnc;
}
public Class> findClass(String name, Listsuppressed) {for(Element element : dexElements) {
Class> clazz =element.findClass(name, definingContext, suppressed);if (clazz != null) {returnclazz;
}
}if (dexElementsSuppressedExceptions != null) {
suppressed.addAll(Arrays.asList(dexElementsSuppressedExceptions));
}return null;
}
public Class>findClass(String name, ClassLoader definingContext,
Listsuppressed) {return dexFile != null ? dexFile.loadClassBinaryName(name, definingContext, suppressed) : null;
}
public Class loadClassBinaryName(String name, ClassLoader loader, Listsuppressed) {return defineClass(name, loader, mCookie, this, suppressed);
}private staticClass defineClass(String name, ClassLoader loader, Object cookie,
DexFile dexFile, Listsuppressed) {
Class result= null;try{
result=defineClassNative(name, loader, cookie, dexFile);
}catch(NoClassDefFoundError e) {if (suppressed != null) {
suppressed.add(e);
}
}catch(ClassNotFoundException e) {if (suppressed != null) {
suppressed.add(e);
}
}returnresult;
}//调用 Native 层代码
private static native Class defineClassNative(String name, ClassLoader loader, Object cookie, DexFile dexFile)
ClassLoader 的加载流程如下图所示: