Java 9におけるクラスローダーの変更点を徹底解説

すべてのJavaプログラムはJava仮想マシン（JVM）上で実行されます。コンパイル後、Javaのクラスはプラットフォームやマシンに依存しないバイトコードへと変換され、.classファイルとして保存されます。クラスを使用する際には、ClassLoader（クラスローダー）がそのクラスをメモリに読み込みます。クラスは名前によって参照された時点でJava環境に導入され、クラスの実行開始時にクラスローダーによるロードが行われます。main()メソッドは、そのクラスを起動するためのエントリーポイントです。

Java 9では、このクラスローダーに関していくつかの重要な変更が加えられました。以下に主な変更点をまとめます。

Java 9でのクラスローダーの主な変更点

• システムクラスローダーは、Java 9ではURLClassLoaderのインスタンスではなくなり、JDK内部のクラスになりました。モジュール内のクラスに対するデフォルトのローダーとして機能します。
• 拡張クラスローダー（Extension Class Loader）はプラットフォームクラスローダー（Platform Class Loader）に改名されました。Java SEプラットフォームのすべてのクラスはプラットフォームクラスローダーから参照可能であり、さらにJCP（Java Community Process）で策定されたモジュールのうち、Java SEプラットフォームには含まれないクラスについても参照できます。
• アプリケーション側は、Java SEプラットフォームの一部のクラスがプラットフォームクラスローダーによって定義され、その他がブートストラップクラスローダーによって定義されるという実装の詳細に依存することはできません。
• 既存のコードでブートストラップクラスローダーを親としてクラスローダーを作成している場合は、親としてプラットフォームクラスローダーを使用するように変更が必要です。
• プラットフォームクラスローダーもURLClassLoaderのインスタンスではなく、JDK内部のクラスとして実装されています。
• ブートストラップクラスローダーはJVMに組み込まれたビルトインクラスローダーであり、java.baseなどの重要なモジュールのクラスを定義します。-Xbootclasspath/aオプションを使ってデプロイされたアプリケーションや、親としてnullを指定してクラスローダーを作成しているアプリケーションは、修正が必要になる場合があります。

サンプルコード

public class ClassLoaderTest {
    public static void main(String args[]) {
        System.out.println("Class Loader Test");
        ClassLoaderTest test = new ClassLoaderTest();
        try {
            test.showClassLoaders();
        } catch(ClassNotFoundException cnfe) {
            System.out.println(cnfe.getMessage());
        }
    }
    public void showClassLoaders() throws ClassNotFoundException {
        System.out.println("Classloader of this class: " + ClassLoaderTest.class.getClassLoader());
        System.out.println("Classloader of Permission: " + java.sql.SQLPermission.class.getClassLoader());
        System.out.println("Classloader of LinkedList: " + java.util.LinkedList.class.getClassLoader());
        return;
    }
}

実行結果

Class Loader Test
Classloader of this class: jdk.internal.loader.ClassLoaders$AppClassLoader@504bae78
Classloader of Permission: jdk.internal.loader.ClassLoaders$PlatformClassLoader@299a06ac
Classloader of LinkedList: null

この出力から、アプリケーションのクラスはAppClassLoader、SQLPermissionなどのプラットフォーム関連クラスはPlatformClassLoader、そしてLinkedListのようなコアモジュールのクラスはnull（ブートストラップクラスローダー）によってロードされていることが確認できます。