Расскажите о классах-загрузчиках и о динамической загрузке классов в Java.

Класс-загрузчик (ClassLoader) — это объект, ответственный за загрузку классов Java во время выполнения. JVM не знает о файлах классов до тех пор, пока они не будут явно или неявно запрошены. ClassLoader отвечает за поиск, чтение и определение байт-кода класса, превращая его в объект Class.

Основные типы встроенных ClassLoader'ов:

1. Bootstrap ClassLoader: Загружает основные классы Java из rt.jar (runtime library) и других core-библиотек. Является прародителем всех остальных загрузчиков. Написан на C/C++.
2. Extension ClassLoader: Загружает классы из директории jre/lib/ext. Служит для расширения платформы. Является дочерним для Bootstrap ClassLoader.
3. System (Application) ClassLoader: Загружает классы из classpath приложения. Это загрузчик по умолчанию для пользовательских классов. Является дочерним для Extension ClassLoader.

ClassLoader'ы работают по принципу делегирования: когда ClassLoader получает запрос на загрузку класса, он сначала делегирует этот запрос своему родителю. Если родитель не может загрузить класс, тогда текущий ClassLoader пытается загрузить его сам.

Динамическая загрузка классов в Java позволяет загружать классы во время выполнения программы, а не при запуске. Это достигается с помощью Class.forName() или путем создания пользовательского ClassLoader'а.

Применение динамической загрузки:

• Плагиновая архитектура: Приложения могут загружать и выполнять код "плагинов" неизвестных заранее.
• Отложенная загрузка: Загрузка классов происходит только тогда, когда они действительно нужны, экономя ресурсы.
• Модификация поведения во время выполнения: Возможность загружать разные реализации интерфейсов или классов в зависимости от условий.

Пример динамической загрузки с использованием Class.forName():

java

Создание пользовательского ClassLoader'а для более гибкой загрузки:

java

Важно понимать, что каждый ClassLoader определяет собственное пространство имен для классов. Класс с одним и тем же полным именем, загруженный разными ClassLoader'ами, считается разными классами. Это свойство используется для изоляции приложений или их компонентов.