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Java 类加载器委派机制中引导类加载器怎么加载核心 rt.jar 类库

冬浩君_6733

冬浩君_6733

发布时间:2026-07-31 16:08:19

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来源于php中文网

原创

引导类加载器由C/C++实现,不继承ClassLoader,故String.class.getClassLoader()返回null;它直接读取rt.jar字节码,跳过委派机制,硬编码加载核心类到方法区,是双亲委派的顶层终点与信任锚点。

java 类加载器委派机制中引导类加载器怎么加载核心 rt.jar 类库

引导类加载器(Bootstrap Class Loader)不通过 Java 代码实现,而是由 JVM 本地代码(通常是 C/C++)在启动时直接完成加载,它本身不依赖任何 Java 类加载器,也不受双亲委派机制约束。

引导类加载器怎么加载 rt.jar

它的工作方式和普通类加载器完全不同:

  • JVM 启动初期就硬编码识别 rt.jar(或模块化后的 java.base 等核心模块)所在路径,比如 $JAVA_HOME/jre/lib/rt.jar(JDK 8 及之前)或 $JAVA_HOME/lib/modules(JDK 9+ 模块化后)
  • 用本地 I/O 直接读取 JAR 文件字节,解析 ZIP 结构,逐个提取 .class 文件的二进制流
  • 跳过常规的“委托—查找—加载”流程,直接将核心类(如 java.lang.Object、java.lang.String)的字节码载入方法区,并完成验证、准备、初始化等阶段
  • 整个过程不经过 ClassLoader.defineClass(),也无需调用 Java 层的加载逻辑,因此无法被 Java 代码直接引用或扩展

为什么获取不到它的实例

因为它是 JVM 内置的原生组件:

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  • String.class.getClassLoader() 返回 null,不是“没设置”,而是 JVM 明确设计为不暴露该加载器的 Java 对象引用
  • Java 规范规定:Bootstrap Class Loader 不是 java.lang.ClassLoader 的子类,它没有对应的 Java 类,自然无法实例化或继承
  • 这种设计既保证了核心类的绝对可信与不可篡改,也避免了用户代码意外干扰基础运行环境

它和双亲委派的关系

它是委派链的顶层,但不参与“委派”动作:

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  • 当应用类加载器收到加载 java.util.ArrayList 的请求,会逐级向上委托——先到扩展类加载器,再到系统类加载器,最终到达 Bootstrap
  • Bootstrap 接收到请求后,不转发给任何父加载器(它没有父加载器),而是直接查自己已加载的核心类表;命中则返回 Class 对象,未命中则返回失败,交由下级尝试
  • 所以它不是“执行委派”的一环,而是“委派终点”和“信任锚点”

实际影响举例

比如你写了一个同名类:java.util.HashMap,放在 classpath 下:

  • 编译能通过(语法无冲突)
  • 但运行时永远加载的是 Bootstrap 加载的 JDK 自带版本,你的类根本不会被使用——因为委派机制会在最上层就命中并返回
  • 这是 JVM 防止核心类被恶意替换的关键防线

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