使用自己的類別載入器

ExtClassLoader與AppClassLoader都是 java.net.URLClassLoader的子類別，可以在使用java啟動程式時，使用以下的指令來指定ExtClassLoader的搜尋路徑：

java -Djava.ext.dirs=c:\workspace\ YourClass

可以在使用java啟動程式時，使用-classpath或-cp來指定AppClassLoader的搜尋路徑，也就是設定Classpath：

java -classpath c:\workspace\ YourClass

ExtClassLoader與AppClassLoader在程式啟動後會在虛擬機器中存在一份，在程式運行過程中就無法再改變它的搜尋路徑，如果在程式運行過程中，打算動態決定從其它的路徑載入類別，就要產生新的類別載入器。

可以使用URLClassLoader來產生新的類別載入器，它需要java.net.URL作為其參數來指定類別載入的搜尋路徑，例如：

URL url = new URL("file:/d:/workspace/");
ClassLoader urlClassLoader = new URLClassLoader(new URL[] {url});
Class c = urlClassLoader.loadClass("SomeClass");

由於ClassLoader是Java SE的標準API之一，可以在rt.jar中找到，因而會由Bootstrap Loader來載入ClassLoader類別，在新增了ClassLoader實例後，可以使用它的loadClass()方法來指定要載入的類別名稱，在新增ClassLoader時，會自動將新建的ClassLoader的parent設定為AppClassLoader，並在每次載入類別時，先委託 parent代為搜尋，所以上例中搜尋SomeClass類別時，會一路往上委託至Bootstrap Loader先開始搜尋，接著是ExtClassLoader、AppClassLoader，如果都找不到，才使用新建的ClassLoader搜尋。

Java 的類別載入器階層架構除了可以達到動態載入類別目的之外，還有著安全上的考量，首先，因為每次尋找類別時都是委託parent開始尋找，所以除非有人可以侵入你的電腦，置換掉標準Java SE API與您自己安裝的延伸套件，否則是不可能藉由撰寫自己的類別載入器來載入惡意類別，以置換掉標準Java SE API與您自己安裝的延伸套件。

由於每次的類別載入是由子ClassLoader委託父ClassLoader先嘗試載入，但父ClassLoader看不到子ClassLoader，所以同一階層的子ClassLoader不會被誤用，從而避免了載入錯誤類別的可能性。

由同一個ClassLoader載入的類別檔案，會只有一份Class實例，如果同一個類別檔案是由兩個不同的ClassLoader載入，則會有兩份不同的Class實例。注意這個說法，如果有兩個不同的ClassLoader搜尋同一個類別，而在parent的 AppClassLoader搜尋路徑中就可以找到指定類別的話，則Class實例就只會有一個，因為兩個不同的ClassLoader都是在委託父 ClassLoader時找到該類別的，如果父ClassLoader找不到，而是由各自的ClassLoader搜尋到，則Class的實例會有兩份。

以下範例是個簡單示範，可用來測試載入路徑與Class實例是否為同一物件：

import java.net.MalformedURLException;
import java.net.URL;
import java.net.URLClassLoader;

public class ClassLoaderDemo {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 測試路徑
            String classPath = args[0];
            // 測試類別
            String className = args[1];

            URL url1 = new URL(classPath);
            // 建立ClassLoader
            ClassLoader loader1 = new URLClassLoader(new URL[] {url1});
            // 載入指定類別
            Class c1 = loader1.loadClass(className);
            // 顯示類別描述
            System.out.println(c1);

            URL url2 = new URL(classPath);
            ClassLoader loader2 = new URLClassLoader(new URL[] {url2});
            Class c2 = loader2.loadClass(className);
            System.out.println(c2);

            System.out.println("c1 與 c2 為同一實例？" + (c1 == c2));
        }
        catch(ArrayIndexOutOfBoundsException e) {
            System.out.println("沒有指定類別載入路徑與名稱");
        }
        catch(MalformedURLException e) {
            System.out.println("載入路徑錯誤");
        }
        catch(ClassNotFoundException e) {
            System.out.println("找不到指定的類別");
        }
    }
}

你可以任意設計一個類別，例如TestClass，其中classPath可以輸入不為ExtClassLoader或AppClassLoader的搜尋路徑，例如file:/d:/workspace/，這樣同一個類別會分由兩個ClassLoader載入，結果會有兩份Class實例，則測試c1與 c2是否為同一實例時，則結果會顯示false，一個執行結果如下：

java ClassLoaderDemo file:/d:/workspace/ TestClass
class TestClass
class TestClass
c1 與 c2 為同一實例？false

如果在執行程式時，以-cp將file:/d:/workspace/加入為Classpath的一部份，由於兩個ClassLoader的parent都是AppClassLoader，而AppClassLoader會在Classpath中找到指定的類別，所以最後會只有一個指定的類別之Class實例，則測試c1與c2是否為同一實例時，結果會顯示true，一個執行結果如下：

java -cp .;d:\workspace ClassLoaderDemo file:/d:/workspace/ TestClass
class TestClass
class TestClass
c1 與 c2 為同一實例？true

在不同的環境中，應用程式可能會設定自己的類別載入器，例如在Tomcat的類別載入器，會找尋Tomcat目錄中lib中的jar檔案之類別，而Web應用程式也會從WEB-INF的lib中找尋jar檔案，以及從WEB-INF/classes中找尋.class檔，搞清楚類別載入器載入檔案的位置與順序，遇到ClassNotFoundException或是NoClassDefFoundError時，才會知道要在哪邊確認類別檔案是否存在。