Javaのclass loaderの種類について

Javaのclass loaderについてまとめる。

boostrap class loader

• bootstrap class loaderはbootstrap classを読み込む
  • bootstrap classはjre/lib/rt.jarやjre/lib/以下の.jarに存在するクラスのことである
    • Macだと/Library/Java/JavaVirtualMachines/jdk1.x.x_xxx.jdk/Contents/Home/jre/lib/rt.jar など
  • JVMに付属しているclass loaderであり、JVM起動時にクラスを読み込むのに使用される
  • bootstrap class loaderによって読み込まれたクラスのgetClassLoader()の返り値はnullになる

Example.java

public class Example
{
    public static void main(String[] args)
    {
        System.out.println(String.class.getClassLoader());
    }
}

$ javac Example.java && java Example
null

extension class loader

• extension class loaderはjre/lib/ext以下の.jarを読み込む
  • extension class loaderによって読み込まれたクラスのgetClassLoader()の返り値はsun.misc.Launcher$ExtClassLoaderになる
  • getClassLoader().getParent()の返り値はnullになる、つまり親は存在しない

Example.java

import sun.net.spi.nameservice.dns.DNSNameService;

public class Example
{
    public static void main(String[] args)
    {
        ClassLoader extLoader = DNSNameService.class.getClassLoader();
        System.out.println(extLoader);
        System.out.println(extLoader.getParent());
    }
}

$ javac Example.java && java Example
sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@75b84c92
null

user class loader

• user class loaderはCLASSPATHの位置にあるクラスを読み込む
  • system class loaderと呼ばれることも？
  • user class loaderによって読み込まれたクラスのgetClassLoader()の返り値はsun.misc.Launcher$AppClassLoaderになる
  • getClassLoader().getParent()するとsun.misc.Launcher$ExtClassLoaderが親であることがわかる

example/A.java

package example;

public class A
{
}

Example.java

import example.A;

public class Example
{
    public static void main(String[] args)
    {
        ClassLoader appLoader = Example.class.getClassLoader();
        System.out.println(appLoader);
        System.out.println(appLoader.getParent());
        System.out.println(appLoader.getParent().getParent());
        System.out.println();

        appLoader = A.class.getClassLoader();
        System.out.println(appLoader);
        System.out.println(appLoader.getParent());
        System.out.println(appLoader.getParent().getParent());
    }
}

$ javac example/A.java && jar cf example/A.jar example/A.class
$ javac Example.java && java -classpath example/A.jar:./ Example
sun.misc.Launcher$AppClassLoader@2a139a55
sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@75b84c92
null

sun.misc.Launcher$AppClassLoader@2a139a55
sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@75b84c92
null

参考URL

• How Classes are Found
• Chapter 5. Loading, Linking, and Initializing
• Java のクラスアンロード (Class Unloading)
• クラスローダメモその１ - wyukawa’s blog
• 用語は正しく覚えよう: システムクラスローダとブートストラップクラスローダ - masugata_kの日記