java8类加载器示例&类加载1.8和1.8+的区别

示例代码

package com.example.demo;

public class ClassLoaderExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 1.8及以下ClassLoaderExample sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
        // 1.9+ ClassLoaderExample jdk.internal.loader.ClassLoaders$AppClassLoader@63947c6b
        System.out.println("ClassLoaderExample " + ClassLoaderExample.class.getClassLoader());

        // 1.8及以下：ClassLoaderExample getParent sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@4c873330
        // jdk9+ ClassLoaderExample getParent jdk.internal.loader.ClassLoaders$PlatformClassLoader@26a1ab54
        System.out.println("ClassLoaderExample getParent " + ClassLoaderExample.class.getClassLoader().getParent());

        // 1.8及以下 ClassLoaderExample getParent null 
        // jdk9+  ClassLoaderExample getParent getParent null
        System.out.println("ClassLoaderExample getParent getParent " + ClassLoaderExample.class.getClassLoader().getParent().getParent());

        // 1.8及以下 null
        // jdk9+ null
        System.out.println("String " + String.class.getClassLoader());

        // 1.8及以下 Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException
        // jdk9+ Exception in thread "main" java.lang.NullPointerException: Cannot invoke "java.lang.ClassLoader.getParent()" because the return value of "java.lang.Class.getClassLoader()" is null     at 
        // com.example.demo.ClassLoaderExample.main(ClassLoaderExample.java:18)
        System.out.println("String getParent " + String.class.getClassLoader().getParent());
    }
}

🌳 类加载器（ClassLoader）结构回顾

Java 的类加载器是分层级的，主要有三种类加载器（JDK 8 及以前）：

1. Bootstrap ClassLoader（引导类加载器）
   • 加载 Java 核心类库，如 java.lang.*。
   • 用 C++ 编写，是 JVM 内部的一部分。
   • 不是 Java 对象（即不是 ClassLoader 的子类实例），因此在 Java 层获取不到它的引用（表现为 null）。
2. Extension ClassLoader（扩展类加载器）
   • 加载 jre/lib/ext/ 目录下的类。
   • 是 Java 编写的，sun.misc.Launcher$ExtClassLoader 实例。
3. Application ClassLoader（应用类加载器）
   • 加载应用程序 classpath 下的类。
   • 也是 Java 编写的，sun.misc.Launcher$AppClassLoader 实例。

代码运行时打印信息解释

System.out.println("ClassLoaderExample " + ClassLoaderExample.class.getClassLoader());

输出类似于：

ClassLoaderExample sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2

说明当前类是由应用类加载器加载的。

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System.out.println("ClassLoaderExample getParent " + ClassLoaderExample.class.getClassLoader().getParent());

输出：

ClassLoaderExample getParent sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@4c873330

AppClassLoader 的父类是 ExtClassLoader，正确无误。

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System.out.println("ClassLoaderExample getParent getParent " + ClassLoaderExample.class.getClassLoader().getParent().getParent());

输出：

ClassLoaderExample getParent getParent null

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✅ 解释：为什么最后是 null

• ExtClassLoader 的父类是 Bootstrap ClassLoader。
• 但是 Bootstrap ClassLoader 是 JVM 内部实现，不是一个 Java 对象。
• 在 Java 层调用 getParent() 时，如果父加载器是 Bootstrap，就会返回 null。

👉 换句话说：

ExtClassLoader.getParent() = BootstrapClassLoader → null in Java

所以你看到的是：

AppClassLoader.getParent()           = ExtClassLoader
ExtClassLoader.getParent()          = BootstrapClassLoader → null

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✅ 小结

类加载器	类名	getParent() 的结果
应用类加载器	sun.misc.Launcher$AppClassLoader	返回 ExtClassLoader
扩展类加载器	sun.misc.Launcher$ExtClassLoader	返回 null（实际是 Bootstrap）
引导类加载器	JVM 内部实现（非 Java 对象）	无法用 Java 代码直接引用，getParent 为 null

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好的，我们来系统性、严谨地讲解一下 Java 9 模块系统（Project Jigsaw） 引入之后，类加载器机制的变化 —— 特别是与模块（module）系统结合之后的差异。

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🔧 Java 9 模块系统与类加载器关系变更详解

一、背景：Project Jigsaw（Java 9 引入）

Java 9 引入了 模块系统（Module System），目的是：

• 增强封装性和可维护性。
• 将 JDK 自身模块化（比如 java.base, java.sql, java.xml 等）。
• 支持用户定义模块（module-info.java）。

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二、Java 9 之前的类加载器结构（复习）

我们回顾下 JDK 8 及以前的类加载器结构：

BootstrapClassLoader  (C++实现，加载核心类库)
        ↑
ExtClassLoader        (Java实现，加载jre/lib/ext下类库)
        ↑
AppClassLoader        (Java实现，加载classpath中的类)

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三、Java 9 之后：类加载器结构变化

✅ 主要变化：

1. 引入了 Platform ClassLoader（新的中间层）。
2. 扩展类加载器 ExtClassLoader 被废弃。
3. 新的加载器层级结构如下：

BootstrapClassLoader      -> 加载 java.base 等核心模块
        ↑
PlatformClassLoader       -> 加载 JDK 提供的其他模块（例如 java.sql）
        ↑
AppClassLoader            -> 加载用户模块（即 classpath 或 modulepath 中的应用模块）

📌 说明：

• PlatformClassLoader 替代了原来的 ExtClassLoader。
• 它加载的是 JDK 提供的标准模块，而不是 jre/lib/ext 目录（该目录从 Java 9 开始被废弃）。

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四、PlatformClassLoader 特点

你可以通过以下方式访问：

ClassLoader platformClassLoader = ClassLoader.getPlatformClassLoader();

并通过查看其层级：

System.out.println("PlatformClassLoader: " + platformClassLoader);
System.out.println("PlatformClassLoader parent: " + platformClassLoader.getParent());

它的父类仍然是 BootstrapClassLoader（Java 中表现为 null）。

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五、类与类加载器的关系在模块系统中的影响

模块系统不仅组织代码包，还与类加载器紧密相关：

模块位置	类加载器
java.base 等核心模块	BootstrapClassLoader
java.sql 等平台模块	PlatformClassLoader
用户定义模块	AppClassLoader

举个例子：

System.out.println("String.class loader: " + String.class.getClassLoader()); // null（Bootstrap）
System.out.println("java.sql.Driver.class loader: " + java.sql.Driver.class.getClassLoader()); // PlatformClassLoader
System.out.println("你自己的类 loader: " + YourClass.class.getClassLoader()); // AppClassLoader

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六、模块系统对反射和访问权限的限制

Java 9 引入模块系统后，对于 setAccessible(true) 等反射操作增加了限制，默认情况下不能访问其它模块中未开放的 package。

你需要：

• 在命令行中添加 --add-opens 参数；
• 或在模块描述符中添加 opens 或 exports。

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✅ 总结

Java 版本	类加载器结构变化说明
Java 8及以前	Bootstrap → Ext → App
Java 9及以后	Bootstrap → Platform → App（Ext废弃）

主要新增：

• PlatformClassLoader：加载平台模块，替代原 ExtClassLoader。
• 模块系统与类加载器绑定更紧密，强调包封装与访问控制。

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